工程上根据实际的需要，经常遇到压力管道元件开孔分支、变径、拐弯等问题，以致压力管道在这些局部区域发生了形状或截面面积的变化。试验和实践都证明，当管道元件的形状或截面发生突变，或者受到的外力发生突变时，该局部区域的应力将急剧增加，且随着远离这个区域，其应力水平则迅速降低并在某一尺寸处而趋于正常。通常把因管道元件的外形突然变化或荷载的突然变化而引起局部应力增大的现象称为应力集中（Stress Concentra-tion)。
从微观上讲，管道元件中总避免不了气孔（Blowh、夹渣（Slag Inclusion）、夹杂（Inclusion）甚至裂纹（Crack）等制造缺陷（Defects）的存在，这些缺陷的存在导致了材料的微观不连续，它不仅直接削弱了管道元件的承载能力，而且也会引起应力集中问题。
由于应力集中的存在，可能会使压力管道元件的整体应力在尚未达到材料的屈服极限时，而应力集中区域的最大应力已经达到或远远超过了材料的屈服极限（Yield Limit）。
