탄성 및 등방성 재질 특성은 많은 유한 요소 분석에서 가정됩니다. 재질 강성(탄성계수)은 모든 변형 방향에서 일정하고 동일한 것으로 간주됩니다. 그러나 고급 재질 특성 및 동작을 고려해야 하는 경우가 있습니다. 다음 리스트에서는 사용 가능한 고급 재질 유형에 대해 설명합니다.
비선형 재질: 이 재질 유형은 비상수 강성을 갖습니다. 응력-변형 곡선의 기울기는 응력이 재질의 항복 강도를 초과하면 현저하게 줄어듭니다. 또한 플라스틱 변형 영역에서 작업 경화가 발생할 수 있습니다. 즉, 재질이 플라스틱 변형되면 항복 강도가 증가할 수 있습니다.
주: 일반적으로 유한 요소 분석에 대해 선형으로 가정되는 재질(예: 등방성 금속)은 실제로 비선형입니다. 다만, 응력과 변형이 상당히 작은 경우 탄성 특성을 가정할 수 있다는 점이 다릅니다. 항복 강도가 초과된 응용 분야의 동작을 정량화하려면 비선형 분석을 수행하고 비선형 재질 특성을 정의해야 합니다.
온도 종속 재질: 열 전도율, 팽창 계수, 비열, 강성 및 강도는 온도에 따라 달라집니다. 분석에 이러한 특성이 현저하게 변경되는 온도 범위가 포함된 경우 온도 종속 재질 특성을 정의해야 합니다. 예를 들어, 구조 멤버는 실내 온도와 반대로 온도가 1,200°F인 경우 훨씬 더 작은 하중에서 실패합니다.
초탄성 재질: 고무 같은 재질의 동작을 정확하게 시뮬레이션하려면 Mooney-Rivlin과 같은 초탄성 재질 모형이 필요합니다. Mooney-Rivlin 재질 모형은 세 가지 변수(A01, A10 및 D1)를 기준으로 초탄성 재질의 동작을 정의합니다.
이러한 각 재질 유형에 대해 자세히 설명하는 항목은 페이지 하단의 링크를 참조하십시오.