Для проектирования деталей на прочность необходимо знание характеристики локальной прочности стали – сопротивления сколу, которое может быть определено по испытаниям образцов с надрезом, например на образцах тип 4 с надрезом Шарпи или с другими видами надрезов. Для этого наиболее оптимальным является применение метода математического моделирования напряженно-деформированного состояния в зоне зарождения трещины – метода конечных элементов (МКЭ). Однако, применение МКЭ к сталям в различных структурных состояниях достаточно дорого и нерентабельно. Полагали, что возможно построение нормированной зависимости перенапряжения () от отношения номинального напряжения к пределу текучести с помощью МКЭ для образца и концентратора напряжений определенной геометрии при данном способе нагружения. В дальнейшем, с помощью этой зависимости можно определить локальные напряжения в зоне зарождения трещины для любого номинального напряжения до и после появления зоны пластической деформации перед концентратором напряжений по известному пределу текучести стали. Были проведено математическое моделирование напряженно-деформированного состояния образцов с двумя типами надрезов с помощью МКЭ для шагового изменения нагрузки. В результате были построены графические зависимости от для шагового увеличения нагрузки на изгибный образец.

Таким образом, полученные зависимости позволяют без применения МКЭ оперативно в заводских условиях провести оценочный расчет локальных напряжений в зоне зарождения трещины изгибного образца при его хрупком разрушении и оценить, тем самым, характеристику стали – сопротивление сколу.