非線性彈力模型

在以比例加載的應力歷程中，零組件的應力張量彼此依定比成單調性變動的特定情況下，最終狀態的應變換算可以下式表示：

其中，Ds 是正割材料矩陣，Es 是正割模數，而 n 是 Poisson 比。若要套入此模型，應定義 Poisson 比 NUXY 以及材料應力-應變曲線。

總應變向量 e 是用來換算有效應變 e，以便從使用者定義的材料 (應力-應變) 曲線求出正割模數。在三維空間的情況中：

只要將二維及三維元素稍做修改，應力-應變曲線中的第三 (壓縮) 到第一 (拉伸) 象限即可適用於本模型。其中使用內插法求出正割及相切材料模數。定義比率 R 作為體積應變 F 的函數、有效應變以及 Poisson 比，則 R 的表達式如下：

 需注意的是，R = 1 表示單軸拉伸的情形，而 R = -1 則用於壓縮情形。這兩種情形分別設定為上限及下限，當 R 超過這兩個值時，程式會將其約束在限制範圍內。非線性彈力材料模型可應用在實體及薄殼網格。

下圖為非線性材料模型的典型應力-應變曲線：