In der Werkstoffwissenschaft bezeichnet der Begriff Relation eine wohldefinierte, meist mathematisch formulierte Beziehung zwischen Größen, die die Struktur, Eigenschaften oder das Verhalten von Werkstoffen charakterisieren. Relationen dienen dazu, empirische Beobachtungen zu systematisieren, theoretische Modelle zu testen und Vorhersagen für unbekannte Zustände oder Bedingungen abzuleiten.

Formal werden Relationen häufig als Funktionen, Korrelationsgesetze oder skalierende Gesetzmäßigkeiten formuliert, etwa zwischen Mikrostrukturparametern (z. B. Korngrößenverteilung, Phasenanteile, Defektdichten) und makroskopischen Eigenschaften (z. B. Festigkeit, Zähigkeit, Leitfähigkeit). Ein klassisches Beispiel ist die Hall-Petch-Relation zwischen Korngröße und Fließspannung. Für komplexe, stochastische Mikrostrukturen treten statistische Relationen in den Vordergrund, die Mittelwerte, Verteilungen und Nachbarschaftsbeziehungen verknüpfen.

Die Aboav-Weaire-Relation ist eine wichtige spezielle Relation in der Charakterisierung zellulärer und polykristalliner Strukturen. Sie beschreibt den Zusammenhang zwischen der Anzahl der Seiten (bzw. Nachbarn) einer Zelle oder eines Korns und der mittleren Seitenzahl seiner Nachbarn. Damit stellt sie eine Nebenbedingung für die Topologie von Gefügen dar und ergänzt andere topologische Relationen, etwa die Euler-Charakteristik oder Mittelwertbeziehungen wie das Gesetz von Lewis.

Insgesamt bilden Relationen eine zentrale Grundlage für die Entwicklung von Struktur-Eigenschafts-Ansätzen, für Mehrskalenmodelle und für die Validierung numerischer Simulationen. Ihre Präzision und Gültigkeitsbereiche sind für eine verlässliche Werkstoffauslegung und -optimierung von entscheidender Bedeutung.