Дефекты, служащие причиной разрушения разделяем на  образующиеся: в металлургическом процессе либо в процессе сборки конструкции; и дефекты, возникающие и развивающиеся при эксплуатации.

При построении статистической теории прочности применим два варианта:

I) на основании опыта выделить один либо несколько опасных дефектов, а остальные дефекты как бы равномерно "размазать", считая свойства получившейся сплошной среды строго известным из эксперимента;

2) все без исключения дефекты "размазать" по объему, считая получившуюся усредненную среду сплошной и "бездефектной". Локальная прочность этой среды, а также напряжения считаются некоторыми случайными функциями координат с заданными функциями распределения в каждой точке тела (средние значения напряжений и прочности определяются, соответственно, из макротеории и эксперимента).

Первый подход ближе к теории механики трещин; второй подход более формален, он ближе к теориям прочности, рассматриваемым в теории упругости (сопротивлении материалов).

Допуская, что в процессе изготовления или эксплуатации конструкции в ней не возникли более опасные дефекты, чем металлургические, а характерный (расчетный) размер конструкции велик по сравнению с размером дефекта и размером зерна. В этом случае применимость второго подхода несомненна.

Если же при технологическом процессе или в ходе эксплуатации в конструкции могут возникнуть более опасные дефекты, чем металлургические, то первый подход, позволяющий путем анализа сравнительно небольшого числа разрушений изделий установить примерную величину и расположение дефектов, становится, единственно возможен при оценке прочности и долговечности конструкции.

Механика хрупкого разрушения, основываясь на опытных данных, исходит из возможности существования трещин в любой конструкции. При этом структурную неоднородность литой детали можно описать при помощи представления о структурной ячейке. Структурной ячейкой будем называть минимальное по размерам образование материала участвующее в процессе роста трещины, свойства материала в структурной ячейке меняются от точки к точке, однако в соответствующих точках любых двух ячеек они одинаковы. В сплавах такими ячейками чаще всего являются группы зерен основного металла, образовавшихся из центров кристаллизации; роль прочностных барьеров на границах структурных ячеек играют межкристаллические образования из атомов ликвирующих компонентов, которые были оттеснены к границе в процессе роста зерен. В /2/ проводился анализ механизма разрушения ферритно-перлитных структур при циклической нагрузке, при развитии трещины происходит структурное «растрескивание» на блоки определенного размера, причем каждый блок состоит из набора зерен феррита и перлита (полиэдрическое зерно аустенита).

Так как представление о структурной ячейке применимо к литой углеродистой стали, то ее трещиностойкость рассчитываем в следующем виде:

                     ,                                               

где s_В(>450МПа) - средняя прочность на разрыв структурной ячейки с характерным размером d ₀; l - постоянный множитель, учитывающий вид трещины.

Для крупнозернистых литых структур с характерной сеткой перлита начальный трещиновидный дефект размером d₀, находящийся в зоне предразрушения устойчиво развивается примерно до контролируемых заранее размеров, так что в момент разрушения величина d₀ равна диаметру наибольшей структурной ячейки.

Параметр вязкости разрушения К_IC или фактор пластичности для усталостного разрушения контроли­руется процессом зарождения и развития микротрещин. Для оценки ресурса работы фактор пластичности при усталости является, видимо, более подходящим, чем фактор пластичности при растяжении.

Скорость распространения трещины является функцией только величины коэффициента интенсивности напряжения DK_с=aDsL_с. Значения коэффициента интенсивности напряжения (DK_с) можно рассматривать, как локальный критерий разрушения. Усталостная трещина длиной L, подвергаемой воздейст­вию знакопеременного напряжения ±s, не возрастает, если коэффициент Ds³L меньше критической величины С={(Ds)³/L}. Параметр Ds³L аналогичен DK_c, но не учитывает размерного фактора. Параметр С можно использовать как определяющий оценку свойств структуры металла:

                              C=(Ds³_{пр.усталости})L_c