什么是模态分析？ 你能为我解释模态分析吗？好，需要花费一点时间，但是这是任何人都能明白的事情…… 你不是第一个要求我用通俗易懂的语言解释模态分析的人，这样一来，任何人都能明白模态分析到底是怎样一个过程。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...
