Die Dynamik von Werkstoffen und Strukturen befasst sich mit ihrem zeitabhängigen Antwortverhalten auf mechanische, thermische oder andere Felder. Im Gegensatz zur Statik, die quasistationäre Zustände betrachtet, stehen bei der Dynamik Trägheitseffekte, Ausbreitungsgeschwindigkeiten und frequenzabhängige Materialreaktionen im Vordergrund.

Zentral ist die Analyse von Schwingungen und Wellenphänomenen. Werkstoffe zeigen unter dynamischer Belastung effektive Steifigkeiten und Dämpfungen, die von Frequenz, Amplitude und Belastungsgeschichte abhängen. Dies wird häufig durch komplexe, frequenzabhängige Elastizitäts- oder Steifigkeitsmoduln beschrieben. Viscoelastische und viskoplastische Modelle erfassen Relaxation, Kriechen und ratengesteuerte Deformation.

Die dynamische Werkstoffcharakterisierung erfolgt z.B. mittels Split-Hopkinson-Druckstabschlagversuch, Ultraschall, dynamisch-mechanischer Analyse (DMA) oder Hochgeschwindigkeitszugversuchen. Diese Methoden liefern Parameter für zeit- oder frequenzabhängige Konstitutivgesetze, die in numerischen Simulationen (z.B. expliziter Finite-Elemente-Analyse) verwendet werden.

Ein wesentlicher Aspekt ist die Schädigungs- und Bruchdynamik: Rissinitiierung und -ausbreitung hängen stark von Belastungsrate und Spannungswellen ab. Ebenso spielen Resonanzphänomene und Stabilitätsgrenzen (z.B. dynamisches Beulen) eine zentrale Rolle in der Auslegung. Insgesamt ist die Dynamik unverzichtbar für das Verständnis und die Auslegung von Werkstoffen und Bauteilen unter Betriebsbedingungen mit Stoß, Vibration, Hochgeschwindigkeitsbelastung oder zyklischer Beanspruchung.