Begriffsbestimmung: „Konstanten“ bezeichnen in der Werkstoffkunde Größen, die innerhalb eines definierten Gültigkeitsbereichs als zeitlich und räumlich unveränderlich angenommen werden. Im engeren Sinne spricht man bei werkstoffspezifischen Größen von Materialkonstanten, etwa Elastizitätsmodul, Poisson‑Zahl oder Wärmeleitfähigkeit.

Physikalische Rolle: Konstanten verknüpfen Feldgrößen in konstitutiven Gleichungen, z. B. Spannung und Dehnung in der linearen Elastizität. Sie ermöglichen die Reduktion komplexer Mikrostrukturen auf effektive makroskopische Parameter und sind damit Grundlage für Kontinuumsmodelle, Finite‑Element‑Analysen und Mehrskalenansätze.

Gültigkeitsbereich und Nichtlinearität: Auch „Konstanten“ sind in der Regel nur in einem eingeschränkten Bereich konstant: Temperatur, Dehnrate, chemische Zusammensetzung oder Schädigung können ihren Wert stark beeinflussen. So wird der Elastizitätsmodul bei hohen Temperaturen, großen Dehnungen oder in der Nähe von Phasenumwandlungen deutlich nichtlinear. Es ist deshalb essentiell, den jeweiligen Definitionsbereich und die zugrunde liegenden Messbedingungen exakt anzugeben.

Bestimmung und Unsicherheit: Materialkonstanten werden experimentell (z. B. Zugversuch, DMA, Dilatometrie) oder mittels ab‑initio‑ und mesoskopischer Simulationen ermittelt. Für eine präzise Werkstoffmodellierung sind Streuung, Messunsicherheit und mögliche Anisotropie (Richtungsabhängigkeit der Konstanten) explizit zu berücksichtigen.