Konstrukcje nośne maszyn podlegają w eksploatacji zmiennym obciążeniom cyklicznym o charakterze losowym i są narażone na pękanie zmęczeniowe. Decydują one w znacznym stopniu o bezpieczeństwie użytkowania maszyn i muszą być wymiarowane w zakresie odporności na pękanie zmęczeniowe w procesie projektowania.

Zmienność obciążeń eksploatacyjnych, wytrzymałości zmęczeniowej oraz cech geometrycznych elementów konstrukcyjnych uzyskanych w procesie technologicznym powoduje rozrzut ich trwałości obserwowany w trakcie eksploatacji. Dla zapewnienia bezpiecznej pracy maszyn trwałość i wytrzymałość zmęczeniowa ich konstrukcji nośnych musi wykazywać znaczny nadmiar w stosunku do wartości wymaganych. Miarą tego nadmiaru jest współczynnik bezpieczeństwa, określany przy wymiarowaniu konstrukcji nośnych w ujęciu deterministycznym, wyrażający nadwyżkę wartości aktualnej w stosunku do wartości wymaganej określonego parametru kryterialnego.

Bardziej jednoznacznie bezpieczeństwo konstrukcji nośnych jest określane przy ich wymiarowaniu w ujęciu probabilistycznym. W tym przypadku miarą bezpieczeństwa konstrukcji nośnych jest pewność działania, definiowana jako prawdopodobieństwo spełnienia wymaganego kryterium. Pozwala to również na jednoznaczne powiązanie wymiarowania konstrukcji nośnych z rozrzutem danych, wykorzystywanych w procesie projektowania. Przy takim wymiarowaniu pewność działania konstrukcji nośnej określa zarazem prawdopodobieństwo wystąpienia nadmiaru trwałości konstrukcji nośnej w stosunku do trwałości wymaganej.

To przewymiarowanie konstrukcji nośnej, które jest niezbędne dla zapewnienia wymaganego poziomu pewności jej działania wiąże się z dodatkowymi kosztami, które trzeba ponieść w celu zapewnienia bezpiecznej pracy maszyny. Koszty te rosną wraz ze wzrostem wymaganej pewności działania konstrukcji nośnej, dlatego ustalenie właściwego poziomu pewności działania konstrukcji nośnych musi być oparte na analizie kosztów ponoszonych na etapie ich produkcji oraz użytkowania.