MNST didasarkan pada kegagalan material karena tegangan tarik (tension) atau tekan (compression). MNST disa diterapkan pada material yang memiliki relative kuat terhadap tegangan geser tetapi lemah terhadap tegangan tarik dan tekan.
Untuk masalah beban statis. Kita menunjukkan tegangan principal positif terbesar dengan σmax dan tegangan principal negative terbesar dengan σ(c)max. untuk desaian yang didasarkan pada tegangan yield, dengan yield point tensile dan compressive Syp dan Syp(c), berturut-turut kita mempunyai persamaan
σmax ≤ Syp/N dan σ(c)max ≤ Syp(c)/N
N untuk angka keamanan (safety factor). Untuk desain dengan material yang nilai tegangan yieldnya kurang jelas bisa di pakai acuan nilai UTS (ultimate tensile strength)
σmax ≤ Su/N dan σ(c)max ≤ Su(c)/N
MNST sering digunakan untuk mendesain elemen mesin dari besi tuang (cast iron). Besi tuang memiliki nilai tegangan yield yang kurang jelas, dan UCS (ultimate compressive strength) lebih besar dari UTS. Hubungan tegangan-regangannya tidak linear. Tegangan bending tidak diberikan persis dengan persamaan σx = Mz/I
Dan UTS berdasarkan σx(max) = Mc/I
Tidak akan sama dengan UTS yang berdasarkan tegangan langsung. Namun untuk menyederhanakan kedua persamaan tersebut umumnya yang dipakai.