Le proprietà dei materiali elastici e isotropi vengono supposte per molte analisi ad elementi finiti. La rigidità del materiale (modulo di Young) deve essere costante e uguale in ogni direzione di deformazione. Tuttavia, esistono situazioni in cui è necessario considerare proprietà e comportamenti più avanzati per i materiali. Nel seguente elenco vengono descritti i tipi di materiale avanzati disponibili.
Materiali non lineari: questo tipo di materiale presenta una rigidità non costante. La pendenza della curva di sollecitazione-deformazione diminuisce notevolmente quando la sollecitazione supera la resistenza allo snervamento del materiale. Inoltre, si può verificare indurimento nella regione di deformazione plastica, ovvero la resistenza allo snervamento può aumentare con il prolungamento della tensione plastica del materiale.
Nota I materiali generalmente considerati come lineari per le analisi ad elementi finiti (ad esempio i metalli isotropi) non sono in realtà lineari. La differenza è che si possono presupporre proprietà elastiche quando le sollecitazioni e le deformazioni restano abbastanza piccole. Per quantificare il funzionamento per le applicazioni in cui viene superata la resistenza allo snervamento, occorre eseguire un'analisi non lineare e definire le proprietà del materiale non lineare.
Materiali dipendenti dalla temperatura: conducibilità termica, coefficiente di espansione, calore specifico, rigidità e resistenza variano in base alla temperatura. Se l'analisi comprende intervalli di temperatura per i quali queste proprietà variano notevolmente, è necessario definire proprietà del materiale dipendenti dalla temperatura. Ad esempio, un elemento strutturale crollerà sotto un carico molto minore se la temperatura è pari a 1200 °F, anziché alla temperatura ambiente.
Materiali iperelastici: per simulare in modo accurato il funzionamento di materiali tipo gomma, è necessario un modello di materiale iperelastico, quale Mooney-Rivlin. Il modello di materiale Mooney-Rivlin definisce il funzionamento dei materiali iperelastici in base a tre variabili (A01, A10 e D1).
Per gli argomenti dettagliati su ciascuno di questi tipi di materiale, vedere i collegamenti in basso alla pagina.