Computergestützte Simulationen verwenden numerische Methoden wie Finite-Elemente-, Molekulardynamik- oder Phasenfeldverfahren zur Modellierung von Struktur, Mikrostrukturentwicklung und Eigenschaften von Werkstoffen und Bauteilen. Sie ermöglichen virtuelle Experimente, Prozess- und Bauteiloptimierung, Skalierung von atomaren zu makroskopischen Längenskalen und die Kopplung von Thermomechanik, Diffusion und Versagensmechanismen.