In den Ingenieurwissenschaften bezeichnet der Begriff Segment allgemein einen abgegrenzten Teil eines Ganzen, dessen Eigenschaften sich von benachbarten Bereichen unterscheiden oder separat beschrieben werden müssen. In der Werkstofftechnik wird der Begriff kontextabhängig auf verschiedenen Skalenebenen verwendet – von der Mikrostruktur bis zur Bauteilebene.

Auf der mikroskopischen Skala können Segmente beispielsweise Teilbereiche eines Gefüges mit unterschiedlicher Phasenverteilung, Textur oder Defektdichte darstellen. In Polymeren bezeichnet man mit Segmenten oft wiederkehrende Kettenabschnitte oder Teilbereiche der Makromolekülkette, deren Beweglichkeit (segmentale Dynamik) maßgeblich das viskoelastische Verhalten und den Glasübergang beeinflusst.

Auf der mesoskopischen und makroskopischen Ebene werden Segmente häufig als diskrete Bereiche eines Bauteils oder einer Struktur verstanden, die in der Modellierung (z.B. Finite-Elemente-Methode) als eigene Domänen mit spezifischen Materialkennwerten behandelt werden. Dies ist insbesondere bei funktional graduierten Werkstoffen, Schichtsystemen oder lokal wärmebehandelten Zonen relevant, in denen einzelne Segmente unterschiedliche thermomechanische Eigenschaften aufweisen.

Segmentierung ist damit ein zentrales konzeptionelles Werkzeug, um komplexe Werkstoff- und Strukturverhalten in klar definierte Teilbereiche zu zerlegen, für die jeweils homogenisierte oder effektive Materialmodelle angegeben werden können. Die Wahl der Segmentgrenzen beeinflusst direkt die Genauigkeit von Simulation, Charakterisierung und Lebensdauervorhersage.