講到模態分析，首先我們先從國家教育研究院名詞解釋來理解

一個多自由度的結構，自由振動時會依其結構參數產生固定的振動模態，各以固定的自然頻率振動。對每個模態進行研究以期瞭解整個結構系統的動態行為，這種方法稱為模態分析

什麼是結構系統的動態行為?經典的案例就是美國塔科瑪吊橋(Tacoma Narrow Bridge)其建於1940年7月，卻於同年11月斷裂。隨後的調查和測試表明，該橋容易受到風振的影響。當橋樑從某個方向經歷強風時，由卡門渦街(Kármán vortex street)效應引起的橋樑共振，使得能量部會削減而不斷疊加，最終累積到斷裂的程度。

因此模態分析成為研究結構強度非常重要的一部份

模態分析主要目的

1.找出結構脆弱易破壞的位置。 　　

2.知道結構在外力作用下是否產生共振的情形。 　　

3.驗證一個結構系統的數學模型是否正確。 

關於結構的振動模態可以由理論分析或實驗方法求得。

(1) 理論模態分析(theoretical modal analysis, TMA)，求得結構的理論模態參數。其中，模態阻尼比通常需要由實驗取得。常見分析方式如有限元素分析

(2) 實驗模態分析(experimental modal analysis, EMA)，或稱為【模態試驗】(modal testing)，可求得結構的實際模態參數。

模態分析我們主要求得以下幾個重要資訊

(1)      自然頻率(natural frequency)

(2)      模態振型(mode shape) 即結構受到外部力量時的振盪模式

(3)      模態阻尼比(modal damping ratio)

模態測試的步驟

• 準備的設備

• 建立實驗模型

• 測量

        測量時有兩種方式，可透過衝擊槌或激振器來激發

• 計算頻率響應函數

• 特徵向量/形狀和模態質量的計算

了解模態分析軟體 m+p Analyzer

進一步了解模態分析，聯絡我們