Volumenmodul, numerische Konstante, die die elastischen Eigenschaften eines Festkörpers oder einer Flüssigkeit beschreibt, wenn diese auf allen Oberflächen unter Druck stehen. Der ausgeübte Druck verringert das Volumen eines Materials, das wieder sein ursprüngliches Volumen annimmt, wenn der Druck entfernt wird. Der manchmal auch als Inkompressibilität bezeichnete Volumenmodul ist ein Maß für die Fähigkeit eines Stoffes, Volumenänderungen zu widerstehen, wenn er allseitig komprimiert wird. Er ist gleich dem Quotienten aus dem ausgeübten Druck geteilt durch die relative Verformung.
In diesem Fall ist die relative Verformung, allgemein als Dehnung bezeichnet, die Volumenänderung geteilt durch das ursprüngliche Volumen. Wenn also das ursprüngliche Volumen Vo eines Materials durch einen angelegten Druck p auf ein neues Volumen Vn reduziert wird, kann die Dehnung als Volumenänderung Vo – Vn geteilt durch das ursprüngliche Volumen oder (Vo – Vn)/Vo ausgedrückt werden. Der Elastizitätsmodul selbst, der per Definition der Druck geteilt durch die Dehnung ist, kann mathematisch wie folgt ausgedrückt werden
Wenn der Elastizitätsmodul konstant ist (unabhängig vom Druck), ist dies eine spezielle Form des Hooke’schen Elastizitätsgesetzes.
Da der Nenner, die Dehnung, ein Verhältnis ohne Dimensionen ist, sind die Dimensionen des Kompressionsmoduls die des Drucks, der Kraft pro Flächeneinheit. Im englischen System kann der Elastizitätsmodul in Pfund pro Quadratzoll (gewöhnlich abgekürzt als psi) und im metrischen System in Newton pro Quadratmeter (N/m2) oder Pascal ausgedrückt werden.
Der Wert des Elastizitätsmoduls für Stahl beträgt etwa 2,3 × 107 psi oder 1,6 × 1011 Pascal, das Dreifache des Wertes für Glas. Es ist also nur ein Drittel des Drucks erforderlich, um eine Glaskugel um den gleichen Betrag zu reduzieren wie eine Stahlkugel mit der gleichen Ausgangsgröße. Bei gleichem Druck ist die proportionale Volumenverringerung von Glas dreimal so groß wie die von Stahl. Man kann auch sagen, dass Glas dreimal mehr komprimierbar ist als Stahl. In der Tat ist die Kompressibilität als Kehrwert des Volumenmoduls definiert. Ein schwer komprimierbarer Stoff hat einen großen Kompressionsmodul, aber eine kleine Kompressibilität. Ein Stoff, der sich leicht komprimieren lässt, hat eine hohe Kompressibilität, aber ein niedriges Kompressionsmodul.