Der Begriff Modul (engl. modulus) bezeichnet in der Werkstoffmechanik eine Materialkonstante, die das Verhältnis zwischen einer angelegten Spannung und der resultierenden Deformation beschreibt. Er ist zentral für die lineare Elastizitätstheorie und dient zur Charakterisierung der Steifigkeit sowie weiterer mechanischer Eigenschaften eines Werkstoffs.

Der am häufigsten verwendete Modul ist der Elastizitätsmodul (Young’scher Modul) E, definiert als E = σ/ε im linear-elastischen Bereich (Normalspannung σ, Dehnung ε). Ein hoher E-Modul kennzeichnet einen steifen Werkstoff (z. B. Keramiken, Metalle), ein niedriger einen nachgiebigen (z. B. Polymere, Elastomere). Die Bestimmung erfolgt üblicherweise aus der Anfangssteigung der Spannungs-Dehnungs-Kurve im Zug- oder Druckversuch.

Neben dem Elastizitätsmodul existieren weitere, konstitutiv verknüpfte Modulgrößen: der Schubmodul G (Verhältnis von Schubspannung zu Schubverzerrung), der Kompressions- bzw. Volumenmodul K (Reaktion auf hydrostatischen Druck) und der Pseudoelastizitätsmodul bei Biegung. Für isotrope, linear-elastische Werkstoffe sind diese Größen über die Querkontraktionszahl ν (Poissonzahl) gekoppelt, etwa durch E = 2G(1+ν) und E = 3K(1−2ν).

Moduli sind richtungsabhängig, wenn der Werkstoff anisotrop ist (z. B. Faserverbunde, einkristalline Metalle). Dann werden Steifigkeitstensoren vierter Stufe benötigt, und der „Modul“ ist nicht mehr eine einzelne Zahl, sondern eine richtungsabhängige Größe.

In der ingenieurwissenschaftlichen Praxis sind Moduli essenziell für Festigkeitsnachweise, Verformungs- und Schwingungsanalysen, Finite-Elemente-Simulationen sowie das Design neuer Werkstoffe und Verbundstrukturen.