结构的模态分析：是研究结构动力特性一种方法，一般应用在工程振动领域。其中，模态是指机械结构的固有振动特性，每一个模态都有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。分析这些模态参数的过程称为模态分析。按计算方法，模态分析可分为计算模态分析和试验模态分析。每一阶次对应一个模态，每个阶次都有自己特定的频率、阻尼、模态参数。通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得试验模态分析。通常，模态分析都是指试验模态分析。
用途：
1、评价现有结构系统的动态特性；
2、在新产品设计
什么是模态分析？
模态，可以感性地理解为共振（包括共振频率和振动形态）。它是结构件的固有属性，和密度，杨氏模量类似，所谓模态分析，简单来说就是求解这个固有属性的过程，本质上和求密度、杨氏模量没有什么区别。不怎么严谨的解释，但比较好理解，希望能帮到你。有限近似无限。由于实际模型是连续的，自由度也是无限的，模型离散后成为有限的维的，如何保证有限维的计算结果就是无限维的近似。如果离散模型的计算不能逼近无限维，则模型的离散化方式就可能决定这种近似结果。
什么是结构的模态分析？
答：模态是振动系统的一种固有振动特性，模态一般包含频率、振型、阻尼...。 然而，为了便于对模态进行称呼，就以模态频率的大小进行排队，这种排队的顺序往往就是所谓的“阶”。振动系统各阶模态的分析研究。这种振动系统是指多自由度系统、连续弹性体振动系统或复杂结构物。对应于无阻尼系统各阶主振动(固有振动)，各点位移具有某种驻定形态，这些点同相或反相也通过平衡位置，又同相或反相地到达极端位置，构成实模态。振动系统最低阶固有频率的模态称基本模态。模态分析可解决线性系统的如下问题：①对系统各阶模态进行响应分析，叠加各响应波形可求得系统各点的总响应；②求出各阶模态的最大响应值，再作适当组合，可求得系统某点的最大响应值；③在激励频率已知的受迫振动中，分析系统能否发生共振；④表示系统的动态特性，指导人们调整系统的某些参数(如质量、阻尼率、刚度等 ) ，使动态特性达到最优，或使系统的响应控制在所需范围内。模态分析在工程中应用甚广，例如：①对航天器进行模态分析，以显示其在发射过程和空中飞行环境中的响应，从而判断它是否会损坏。②对悬索桥进行模态分析，可知它在风激励下是否会发生共振，经计算响应后还可预估寿命。③对发动机外壳进行模态分析，有助于研究振动产生噪声的成分和提供噪声的比重。④对滚珠轴承进行模态分析，有助于识别故障及发生振动和噪声的原因。一些大阻尼、非比例阻尼的复杂结构物（如高阻尼复合材料结构物），系统的响应不能按主模态分解，系统各点即不同相也不反相，振动无驻定形态，节点位置不固定，模态矢量不是实数而是复数。对具有上述特征的振动系统，不能用实模态理论及其分析方法而须用复模态理论及其分析方法研究系统的响应问题。
什么是模态分析? 哪些软件分析的比较好?
简单地说,模态分析是根据用结构的固有特征,包括频率、阻尼和模态振型,这些动力学属性去描述结构的过程.那只是一句总结性的语言,现在让我来解释模态分析到底是怎样的一个过程.不涉及太多的技术方面的知识,我经常用一块平板的振动模式来简单地解释模态分析.这个解释过程对于那些振动和模态分析的新手们通常是有用的.
考虑自由支撑的平板,在平板的一角施加一个常力,由静力学可知,一个静态力会引起平板的某种静态变形.但是在这儿我要施加的是一个以正弦方式变化,且频率固定的振荡常力.改变此力的振动频率,但是力的峰值保持不变,仅仅是改变力的振动频率.同时在平板另一个角点安装一个加速度传感器,测量由此激励力引起的平板响应.
现在如果我们测量平板的响应,会注意到平板的响应幅值随着激励力的振动频率的变化而变化.随着时间的推进,响应幅值在不同的频率处有增也有减.这似乎很怪异,因为我们对此系统仅施加了一个常力,而响应幅值的变化却依赖于激励力的振动频率.具体体现在,当我们施加的激励力的振动频率越来越接近系统的固有频率（或者共振频率）时,响应幅值会越来越大,在激励力的振动频率等于系统的共振频率时达到最大值.想想看,真令人大为惊奇,因为施加的外力峰值始终相同,而仅仅是改变其振动频率.
时域数据提供了非常有用的信息,但是如果用快速傅立叶变换（FFT）将时域数据转换到频域,可以计算出所谓的频响函数（FRF）.这个函数有一些非常有趣的信息值得关注：注意到频响函数的峰值出现在系统的共振频率处,注意到频响函数的这些峰出现在观测到的时域响应信号的幅值达到最大时刻的频率处.
如果我们将频响函数叠加在时域波形之上,会发现时域波形幅值达到最大值时的激励力振动频率等于频响函数峰值处的频率.因此可以看出,既可以使用时域信号确定系统的固有频率,也可以使用频响函数确定这些固有频率.显然,频响函数更易于估计系统的固有频率.
许多人惊奇结构怎么会有这些固有特征,而更让人惊奇的是在不同的固有频率处,结构呈现的变形模式也不同,且这些变形模式依赖于激励力的频率.
现在让我们了解结构在每一个固有频率处的变形模式.在平板上均匀分布45个加速度计,用于测量平板在不同激励频率下的响应幅值.如果激励力在结构的每一个固有频率处驻留,会发现结构本身存在特定的变形模式.这个特征表明激励频率与系统的某一阶固有频率相等时,会导致结构产生相应的变形模式.我们注意到当激励频率在第一阶固有频率处驻留时,平板发生了第1阶弯曲变形,在图中用蓝色表示.在第2阶固有频率处驻留时,平板发生了第1阶扭转变形,在图中用红色表示.分别在结构的第3和第4阶固有频率处驻留时,平板发生了第2阶弯曲变形,在图中用绿色表示,和第2阶扭转变形,在图中用红紫红色表示.这些变形模式称为结构的模态振型.（从纯数学角度讲,这种叫法实际上不完全正确,但在这儿作为简单的讨论,从实际应用角度讲,这些变形模式非常接近模态振型.）
我们设计的所有结构都具有各自的固有频率和模态振型.本质上,这些特性取决于确定结构固有频率和模态振型的结构质量和刚度分布.作为一名设计工程师,需要识别这些频率,并且当有外力激励结构时,应知道它们怎样影响结构的响应.理解模态振型和结构怎样振动有助于设计工程师设计更优的结构.模态分析有太多的需要讲解的地方,但这个例子仅仅是一个非常简单的解释.
现在我们能更好地理解模态分析主要是研究结构的固有特性.理解固有频率和模态振型（依赖结构的质量和刚度分布）有助于设计噪声和振动应用方面的结构系统.我们使用模态分析有助于设计所有类型的结构,包括机车、航天器,宇宙飞船、计算机、网球拍、高尔夫球杆……这些清单举不胜举.
模态分析和静力学分析的区别
模态分析和静力学分析的区别：
模态分析：是研究结构动力特性一种方法，一般应用在工程振动领域。其中，模态是指机械结构的固有振动特性，每一个模态都有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。分析这些模态参数的过程称为模态分析。按计算方法，模态分析可分为计算模态分析和试验模态分析。
静力分析：用来分析结构在给定静力载荷作用下的响应。一般情况下，比较关注的往往是结构的位移、约束反力、应力以及应变等参数。
结构模态分析
模态向量有一个很重要的特性,即“模态正交性'”。所谓模态分析法，就是利用系统固有的模态的正交性，以系统的各阶模态向量所组成的模态矩阵作为交换矩阵，对通常选取的物理坐标进行线性变换，使得振动系统以物理坐标和物理参数所描述、互相耦合的运动方程组，能够变为一组彼此独立的方程，每个独立方程只含一个独立的模态坐标。
这个用模态坐标和模态参数所描述的各个独立方程，称为模态方程。模态分析实质上是一种坐标变换，其目的是为了解除方程的耦合，便于求解由于坐标变换是线性变换，因而系统在原有的物理系统中，对于任意激励的响应，便可视为系统各阶模态的线性组合，故模态分析法，又称模态叠加法。而各阶模态在叠加中所占的比重或加权系数，则取决于各阶的模态坐标响应。
一般来说,高阶模态比低阶模态的加权系数要小得多，通常只需要选取前阶模态进行叠加，即可达到足够的精度。由此可知模态分析的主要优点就在于，它能用较少的运动方程或自由度数，直观、简明而又相当精确的去反映一个比较复杂结构的动态特性，从而大大减小测量、分析及计算的工作量。
