Finite-Elemente-Modelle diskretisieren ein Kontinuumsproblem in endlich viele Elemente, um partielle Differentialgleichungen der Mechanik, Thermik, Diffusion oder Elektromagnetik näherungsweise zu lösen. In der Materialwissenschaft erlauben sie die Simulation von Spannungs- und Dehnungsfeldern, Rissausbreitung, Gefügeabhängigkeit des Verhaltens, Prozesssimulation (z.B. Umformung, Schweißen) sowie multiskalige Kopplungen zwischen Mikrostruktur und makroskopischen Eigenschaften.