Akustik in der Werkstofftechnik befasst sich mit der Erzeugung, Ausbreitung und Wechselwirkung von Schall- und Elastizitätswellen in festen Körpern. Zentrale Größen sind Schallgeschwindigkeit, Impedanz, Dämpfung und akustische Verluste, die direkt mit elastischen Konstanten, Dichte und innerer Reibung des Werkstoffs verknüpft sind.

Es wird zwischen Volumenakustischen Wellen (Longitudinal- und Transversalwellen, die sich durch das Material ausbreiten) und Oberflächenakustischen Wellen (SAW), die entlang der Oberfläche laufen und exponentiell in die Tiefe abklingen, unterschieden. SAW sind hochsensitiv gegenüber Oberflächenzustand, Dünnschichten und Adsorbaten und werden daher in Sensorik und Hochfrequenzelektronik genutzt.

Akustische Eigenschaften bestimmen die Schallabsorption und -reflexion von Werkstoffen und Bauteilen. Poröse und faserige Materialien werden gezielt als Schallabsorptionspaneele ausgelegt, um akustische Energie in Wärme umzuwandeln und akustische Bandlücken in periodischen Strukturen (Phononische Kristalle, Metamaterialien) auszubilden. Solche Strukturen ermöglichen frequenzselektive Schalldämpfung, relevant u. a. für NVH-Optimierung in Fahrzeug- und Maschinenbau.

Akustische Verfahren, insbesondere Ultraschallprüfungen, nutzen die wellenmechanische Wechselwirkung (Streuung, Reflexion, Modenwandlung) zur zerstörungsfreien Charakterisierung von Gefügen, Defekten und Spannungszuständen. Die präzise Beschreibung akustischer Phänomene erfordert gekoppelte elastodynamische, thermische und oft piezoelektrische Modelle, um die komplexen Dämpfungs- und Dispersionsmechanismen moderner Funktionswerkstoffe korrekt abzubilden.