Calculo estrutural
Apesar de uma parte da formulação matemática dos fenómenos físicos se conhecer há muito, só recentemente se dispõe de técnicas adequadas ao seu tratamento e, nos últimos anos, a maioria das análises de estruturas tem sido feita com base em métodos numéricos como é, por exemplo, o Método dos Elementos Finitos. A investigação neste domínio tem sido motivada pelo ajuste dos modelos matemáticos à realidade e pela procura de algoritmos eficientes para a solução dos problemas.
Apesar disso, a consideração dos efeitos não lineares é algumas vezes essencial pois existe a comprovação, baseada em modelos analíticos ou mesmo nos resultados de observações efectuadas, de que a realidade se afasta daquela hipótese: o betão tem um diagrama de comportamento tensão-extensão não linear, admitindo-se do tipo parábola rectângulo, as suas características mecânicas variam ao longo do tempo, a sua fendilhação modifica completamente o funcionamento das secções de betão armado ou pré-esforçado, os solos não recuperam totalmente deformações provocadas por cargas temporárias e há polímeros que continuam a deformar-se, mesmo depois de retiradas as acções que os solicitavam, não citando mais do que alguns casos típicos de comportamento não linear. Para projectar em relação aos estados limites últimos é evidentemente necessário considerar o comportamento elasto-plástico dos materiais e as suas características reológicas, sendo estas últimas muitas vezes determinantes, mesmo nas verificações de segurança em relação a estados limites de utilização.
A recente produção de grande número de programas de aplicação aliada ao aparecimento de computadores