等向及正交材料
等向材料
如果材料的機械及熱屬性於所有方向上都相同，此種材料即具有等向性。等向材料可同時具有均質或非均質的微觀結構。例如，儘管鋼的微觀結構為非均質，但仍會表現出等向行為。
正交材料
如果材料的機械及熱屬性於三個互成直角的方向上都不同且相互獨立，此種材料即具有正交性。正交材料舉例如木材、多類晶體以及軋金屬。
例如，木材在某一點的機械屬性是以縱向、徑向及切線方向表示。縱軸 (1) 平行於木紋（纖維）方向；徑向軸 (2) 垂直於年輪；切線軸 (3) 則正切於年輪。
定義實體的正交屬性
零組件中所有的正交材料方向係根據所選的參考幾何加以定義。如果所製造的零件不符合這項原則，您應當將其塑建為不同的零件，以便適當定義正交方向。例如，考量如下圖所示的零件：
您需將此零件塑模為兩個零件，即圓柱體和平板體兩個部分。接著您可以使用一平面作為參考幾何，用以定義平板體的正交材料方向，並將圓柱的軸定義為圓柱體的參考幾何。
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使用平面作為參考幾何的情形時，正交材料的 X、Y 和 Z 方向。 |
使用軸作為參考幾何的情形時，正交材料的徑向 (X)、切線方向 (Y) 及軸向方向 (Z)。 |
定義薄殼的正交屬性
如為平面薄殼，選擇與薄殼平行的平面作為參考幾何。X 及 Y 軸位於平面上，Z 軸與平面垂直。如為圓柱形薄殼，選擇圓柱體的軸作為參考幾何。其 Y 軸與圓柱體的軸平行，X 軸與圓柱體正切。
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平面薄殼的正交材料之 X、Y 及 Z 方向。 |
圓柱形薄殼的正交材料之 X 及 Y 方向。 |
如為複材薄殼，正交材料定義的 X、Y 及 Z 方向 可能與每一層的定義不同，需視疊層角度而定。在正交材料定義中不考量參考幾何。
一般而言，軟體會以如下方式修改參考幾何：
軟體會轉換根據參考幾何所定義的座標系統，使 Z 軸垂直於薄殼的平面。薄殼的平面係以 3 個角的節點定義。
如果所選參考幾何的 X 軸與垂直於薄殼平面的角度大於 45o，程式會將參考幾何的 X 軸投射到薄殼平面上，以定義修正後的 X 軸。
如果所選參考幾何的 X 軸與垂直於薄殼平面的角度小於 45o，程式會將參考幾何的 Y 軸投射到薄殼平面上，以定義修正後的 X 軸。
接著再定義參考幾何的修正後 Y 軸，以構成右手 Cartesian 座標系統。
定義正交材料：