⑴ 模態分析概述
振動模態是彈性結構的本質特性，它反映了結構在特定頻率范圍內的主要振動模式。通過模態分析，我們能夠揭示結構在受到外部或內部振源影響時可能產生的振動響應，這對於結構動態設計和故障診斷至關重要。
實際世界中，無論是機器、建築還是交通工具，如航天器、船舶和汽車，其振動情況復雜多變。模態分析作為一種有效手段，首先通過人為激振靜止的結構，記錄下激振力與響應數據，然後運用雙通道快速傅里葉變換（FFT）技術，得到機械導納函數或傳遞函數。通過模態分析理論，我們能從實驗數據中提取出結構的模態參數，構建出詳細的模態模型。
近年來，隨著計算機技術的飛速進步，以及FFT分析儀、高速數據採集系統、振動感測器和激勵器等技術的提升，試驗模態分析得到了顯著的發展。這一領域已廣泛應用於機械、電力、建築、水利、航空和航天等多個產業。市場上已經出現了各種類型的模態分析硬體和軟體，為這些領域的研究和實踐提供了強大的工具。
模態分析是研究結構動力特性一種近代方法，是系統辨別方法在工程振動領域中的應用。模態是機械結構的固有振動特性，每一個模態具有特定的固有頻率、阻尼比和模態振型。這些模態參數可以由計算或試驗分析取得，這樣一個計算或試驗分析過程稱為模態分析。這個分析過程如果是由有限元計算的方法取得的，則稱為計算模態分析；如果通過試驗將採集的系統輸入與輸出信號經過參數識別獲得模態參數，稱為試驗模態分析。通常，模態分析都是指試驗模態分析。