通常构件的固有频率由其形状、尺寸及材料确定，但理论与实验研究表明，构件内残余应力的存在对构件的固有频率、阻尼等参数将产生影响。振动时效工艺参数技术要求中明确规定：当振幅频率曲线出现振后的峰值点比振前左移时，即可判定为达到振动时效效果。由此可见，振动时效过程中构件固有频率将发生变化。
工程应用中通常选择构件的一阶或二阶固有频率进行振动时效。关于激振频率更精确的选择，众多研究者看法略有不同，但整体上大家一致认为振动时效不仅使残余应力趋于均化，还使残余应力场经重新分布后趋于均匀化．所以，激振频率应为与残余应力分布模态相同或相近的系统固有振动模态对应的固有频率．
研究振动时效过程中残余应力与固有频率的相互作用，将有利于残余应力的评估和判断，以及振动时效工艺的制定等。采用试验模态分析等方法对构件进行对比实验，根据固有频率的变化确定构件是否有必要进行振动时效，如何合理选择激振频率及判断振动时效效果等。同时，也为建立残余应力变化与固有频率变化二者之间的定量关系提供一个可行思路。