按照常規設計方法設計，、制造，后經全面、嚴格檢查完全合格的大型機器產品，在正常工作中突然發生斷裂失效的連連出現，暴露了傳統的常規設計方法有著一些重要不足和缺陷。

       作為常規設計方法理論基礎的材料力學認為，所使用的材料是內部組織充實連續、組織性能完全均勻一致、各向同性。但是，完全符合上述要求的理想材料是不存在的。例如：在環形鍛件制造中應用多的鋼鐵材料中，幾乎總是會有多種形式的非金屬夾雜物、背部組織不均勻性、化學成分上的不均勻性、局部組織疏松、甚至顯微裂紋與未被發現的尺寸稍大些的內部裂紋，以及存在于環形鍛件表面的劃傷、磨裂、以及由于加工精度不高而被保留下來的切削刀痕等。對于由大型環形鍛件制成的大型工件材料中的上述缺陷的嚴重程度與小型工件相比，要高出許多倍。因而，絕大部分工件實際上是在含有內部裂紋（其他各種缺陷所造成的的材料損傷比裂紋要輕一些，但為了安全，通常會將鋼中的非金屬夾雜物及組織孔隙等一律按內部裂紋來處理）和表面裂紋的條件下工作的。對于含有內部裂紋和表面裂紋的材料，應當怎樣進行強度計算?如何考慮其在一定工作條件下的安全裕度？以及如何進而比較準確地對其剩余壽命進行估算？這些問題的出現，超出了材料力學的研究范圍，因而，已不可能通過傳統的常規設計方法給以解決，于是，一門新興科學--斷裂力學便應運而生了。