用實驗分析方法確定物體（例如工程構件）在受力情況下的應力狀態的學科。在固體力學的各分支（如彈性力學、塑性力學、斷裂力學、複合材料力學等）中，都常用實驗應力分析方法研究應力分佈基本規律，為發展新理論提供依據。在工程領域內，它又是提高設計品質和進行失效分析的一種重要手段。有效地應用實驗應力分析方法，不僅能提高工程結構的安全度和可靠性，還能減少材料消耗、降低生產成本和節約能源。
早在17世紀，人們將力學原理應用於工程問題時，就就曾用簡單的實驗手段測定材料的力學性能，並闡明工程結構的某些力學特征。19世紀後期，雖然出現瞭較為靈敏的機械式應變測量裝置，但在工程實用上，仍受到很大限制。20世紀30年代，粘貼式電阻應變計的出現，光彈性實驗技術的進一步完善，以及其他實驗技術的發展，使實驗應力分析蓬勃發展起來，並得到廣泛應用。
實驗方法 實驗應力分析方法目前已有電學的、光學的、聲學的以及其他方法。
電學方法 有電阻、電容、電感等多種方法，而以電阻應變計測量技術的應用較為普遍，實際效果也較好。電阻應變計不僅可用於模型實驗，而且可在機器運轉的條件下進行應變及其他參量（如扭矩、壓力等）的測量。利用無線電遙測技術，還可進行遠距離的應變遙測（見應變遙測技術）。電容應變計可在高達650℃以上的溫度環境中，長期進行應變測量。此外，根據各種特殊的用途，還可制成相應的傳感器和測力裝置（見電阻應變計式傳感器）。其中電感式傳感器多用於位移的測量。
光學方法 這種方法發展較快，方式也較多，逐漸形成一門光測力學。經典的光彈性實驗技術，已從二維、三維模型實驗（見光彈性法，光彈性應力凍結法）發展成為能用於工業現場測量的光彈性貼片法，用來解決扭轉和軸對稱問題的光彈性散光法，研究應力波傳播和熱應力的動態光彈性法和熱光彈性法，進行彈-塑性應力分析的光塑性法，以及研究復合材料力學的正交異性光彈性法。除瞭這些經典方法之外，還有下述一些方法。雲紋法：此法已日趨完善，特別是用於大變形測量，效果尤為明顯。全息幹涉法和散斑幹涉法：60年代後期發展起來的新技術，在分析復雜構件的振型和振幅、測量物體的微小變形、對三維位移場的定量分析（見位移場全息幹涉分析）以及測定含裂紋構件的應力強度因子等方面，都已取得一定的成效；在全息技術和散斑技術中應用脈沖激光，還可以研究應力波在固體中的傳播。全息光彈性法：用此法可以同時獲得等差線及等和線的數據，便於分離主應力，可以解決平面的應力分析問題。焦散線法：一種測量奇異變形的光學方法，可以測量裂紋尖端的塑性區和應力強度因子，也可以測量角隅區的應力奇異性和兩物體間的接觸應力等。
聲學方法 ①聲彈性法：可用來測量焊接件的殘餘應力。②聲發射技術：可用來確定含裂紋試件的開裂和監測疲勞裂紋的擴展等。③聲全息術：可用來顯示試件內部缺陷的形狀和大小。
其他方法 脆性塗層法是應用較廣泛的一種。一般先用它定性地（或粗略定量地）測出試件應力集中的區域和相應的主應力方向。如須作精確的定量分析，可在已測出的應力集中區域裡，沿相應的主應力方向粘貼電阻應變計，作進一步的測量。若用X射線應力測定法，可以無損地直接測定試件表層的應力或殘餘應力。
如果兩種（或兩種以上）不同的物理現象，可用形式相同的數學方程來描述，則可采用比擬法，即通過觀測其中一種物理現象來研究另一種物理現象。在實驗應力分析中這類方法有薄膜比擬、電比擬、電阻網絡比擬和沙堆比擬等。
模型和原型實驗 應用上述方法進行工程構件的應力分析，往往利用模型或原型進行實驗。對於新設計的復雜工程結構，要用模型作實驗（見模型理論），校核該設計方案的可靠性，或選擇較優的設計方案。在工程完成後，有時還須進行現場原型實驗，驗證模型實驗的結果。此外，還可通過模型或原型實驗，找出工程構件失效的原因，以便提出改進的方案。非金屬材料制成的模型，在小載荷作用下容易變形，加上制造方便，可在同一個模型上修改原設計方案和重復進行實驗，故通常采用這類材料（例如硬聚氯乙烯、有機玻璃、鋁粉增強環氧樹脂等工程塑料）制造模型。模型或原型實驗往往采用多種實驗應力分析方法相結合的測試方式。
發展趨勢 實驗應力分析的發展有如下特點：①實驗技術向廣度和深度發展。就廣度而言，例如，由於電阻應變計測量技術的廣泛應用，所以，對於真空、高壓、深冷、高溫、靜態和在數十萬赫頻率條件下的應變，都可獲得有效的測量數據。就深度而言，開展宏觀和微觀相結合的實驗研究，深入探索失效的機理和各種影響材料強度的因素的規律性。②實驗裝備的自動化。在實驗數據的采集、處理、分析和控制等方面，力圖實現計算機化，如大型動載實驗，已能做到實時的數據處理，大大縮短實驗周期，及時提供準確的實驗分析數據和圖表。即使是多年來難以實現自動化的光彈性儀，也已出現多種光彈性自動測試裝置的方案。③隨著電子計算機及有限元法和其他數值分析方法的應用，經典的應力分析正朝著實驗和計算相結合、物理模型和數學模型相結合的方向發展。
參考書目
張如一、陸耀楨主編：《實驗應力分析》，機械工業出版社，北京，1981。