ศึกษาแนวคิดพื้นฐานของแรง  ความสัมพันธ์ระหว่างแรงภายนอกที่มากระทำกับวัสดุ  ซึ่งสามารถเปลี่ยนรูปร่างได้รวมถึงความเข้มข้นของแรงภายในที่เกิดขึ้นในเนื้อวัสดุ  ความแข็งแรงของวัสดุเกี่ยวกับโครงสร้างและส่วนประกอบของเครื่องจักรกล ความเค้น(stress) ความเครียด(strain) โมดูลัสยืดหยุ่น(modulus of elasticity) และค่าความปลอดภัย (factor of safety) ในการออกแบบเครื่องกล  การคำนวณการเปลี่ยนรูปร่าง และเสถียรภาพของของวัสดุภายใต้แรงกระทำจากภายนอก การบิดของเพลากลม  ความสัมพันธ์ระหว่างแรงบิด มุมบิด พลังงานความเครียด  และความเค้นเฉือน หาค่าสปริงและแรงที่เกิดขึ้นในสปริง การบิดตัวของเพลา  ไดอะแกรม    แรงเฉือนและโมเมนต์ดัดความเค้นในคาน