Frequenz bezeichnet in der Werkstofftechnik die Anzahl periodischer Ereignisse pro Zeit, typischerweise in Hertz (Hz). Sie ist eine zentrale Größe bei zyklischen mechanischen Belastungen, thermischen Zyklen sowie elektromagnetischen und akustischen Feldern und beeinflusst maßgeblich das Werkstoffverhalten.
Bei mechanischer Beanspruchung beschreibt die Belastungsfrequenz die Wiederholrate von Spannungs- oder Dehnungszyklen. Sie wirkt direkt auf Ermüdungslebensdauer, Rissinitiierung und -ausbreitung. Hohe Frequenzen führen häufig zu reduziertem zeitabhängigem Deformationsanteil (z.B. Kriechen), während bei niedrigen Frequenzen viskoelastische oder viskoplastische Effekte stärker ausgeprägt sind. Der Frequenzeinfluss muss daher bei der Auslegung von Bauteilen unter Schwing- und Vibrationsbelastung explizit berücksichtigt werden.
In der Prüfung von Werkstoffen definiert die Prüffrequenz die Geschwindigkeit, mit der Lastwechsel in Ermüdungs- oder Dynamikversuchen appliziert werden. Sie beeinflusst nicht nur das mechanische Antwortverhalten, sondern auch temperaturbedingte Effekte, z.B. Eigenerwärmung bei Hochfrequenzprüfungen, was eine präzise Temperaturkontrolle erforderlich macht.
Über mechanische Zyklen hinaus bestimmt die Frequenz auch das Materialverhalten in elektrischen und magnetischen Feldern (z.B. komplexe Permittivität und Permeabilität, dielektrische Verluste) sowie bei akustischer Anregung (Dämpfung, Resonanzphänomene). Eine vollständige Charakterisierung von Werkstoffen unter Betriebsbedingungen erfordert daher stets eine frequenzabhängige Analyse der relevanten Kenngrößen.
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