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