19世纪中期，随着铁道工程的迅猛发展，机车车轴疲劳破坏的问题大量出现，从而促进了对材料疲劳及结构在动荷载下响应的研究。进去20世纪，一些复杂机械的发明和新型建筑物的建设，促进了冶金工业的发展，使得高强度的钢材和铝合金材料逐渐成为主要的工程材料。在高强度钢材的使用过程中，又出现由于构件具有初始微裂纹而发生意外断裂的事故，为解决这类问题，产生和发展了断裂力学这一分支。