Sind numerische oder analytische Modelle zur Beschreibung von Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung in Werkstoffen und Komponenten. Sie prognostizieren Temperaturfelder, Wärmeflüsse, thermische Spannungen und Phasenumwandlungen während Prozesse wie Schweißen, Gießen oder additiver Fertigung. Sie dienen der Prozessoptimierung, Verzugs- und Rissminimierung sowie dem Design von Temperaturzyklen und Wärmebehandlungen.