引言

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。今天产品部李艳玲为你准备了这一份清单，希望能够帮助到你，不足的地方大家可以留言讨论。

1、振动特性分析与模态分析的区别：模态分析的主要目的是要得出一个刚体的前几阶振型,以及该振型对应的阻尼，振频。

振动特性分析的分析对象不一定是刚体，也没有像模态分析那样一定要把振型、阻尼、振频都得出来。

比如说旋转机械的振动特性分析,得出旋转机械在工作状态下的一阶,二阶固有频率就可以了，如果能把某阶振型下振幅最大的那几个点找出来最好了，实际上找不出来也无谓。

再比如说汽车悬架，不是刚体，它的振动特性分析,目的是为了达到最完美的减振效果，其实找出悬架的反共振点更为重要。

总而言之，振动特性分析的对象不一定是刚体，目的也各各不同，更贴近于工程实际应用，模态分析则是一门严谨的工程“手艺”，一个模态分析的对象,必须是刚体，而且振频、振型、阻尼缺一不可。

2、所有的CAE软件进行模态分析都有两个任务：

1）前几阶固有频率，以避免设计的结构发生共振；2）前几阶的振型，以确定结构支撑或者放置其它物体的位置，譬如说，你不能把物体放置在振型幅值最大的位置。

3、模态分析中材料特性设定：模态分析实际上是振动方程解耦的过程，根据振动方程可知，需要质量、刚度和阻尼，刚度与材料的弹性模量和泊松比有关，需要知道质量就需要知道密度，所以模态分析需要的材料特性参数有3个：密度、弹性模量、泊松比。

4、模态分析不添加约束为自由模态，通过自由模态可以观察两个结构的模态参数有什么不同，自由模态是结构自由振动的固有属性，只跟结构本身相关,与外在激励无关，但是如果是要关注结构在工作状态下的模态参数,就要进行约束模态分析，即按实际工作状态给结构添加约束，对于有预应力的模态分析，应该先进行静力学分析，然后保留静力学分析结果的基础上再进行模态分析，比如一根钢弦所受拉力越大,自振频率越高（吉他、二胡等）。

5、ANSYS中模态分析中扩展模态从严格意义上讲，“扩展”意味着将缩减解扩展到完整的自由度集上，“缩减解”常用主自由度表达。在模态分析中，“扩展”就是指将振型写入结果文件.也就是说，“扩展模态”不仅适用于缩减模态提取方法得到的缩减振型，而且也适用于其它模态提取方法得到的完整振型。因此，如果你想在后处理器中察看振型,必须先扩展之（也就是将振型写入结果文件）。
扩展"意味着将缩减解扩展到完整的自由度集上.在模态的分析中，我们扩展的目的是把振型写入结果文件中。因此，如果想在结果文件中察看振型，必须先扩展模态。
在谱分析中要求进行模态的扩展，在单点反应谱分析和动力学设计分析方法中，模态扩展可以放在谱分析之后按命令MXPAND中的设置的SIGNIF有选择地进行。事先请在“Mode analysis option"中的mode expansion中选no。

6、循环对称结构的模态分析：什么是循环对称结构的模态分析?

利用循环对称的模态分析；可以只模拟结构的一个扇形区，然后观察整个结构的振型。节省了建模时间－ 不需要模拟整个结构。节省了计算时间和硬盘空间 －只需要较少的单元和自由度。

应用：可用于任何具有循环对称的结构：如涡轮、叶轮。

7、复模态特性

复共轭特性

特征值与特征向量均为复数，共轭成对，共2N个

复模态的正交性

复特征向量在2N维空间中正交；而实模态在N维空间中正交

复模态解偶性

系统运动方程在2N维状态空间解偶，而实模态在N维空间解偶；

复模态运动特征

系统各点有无规律的相位差，而实模态则为0或180度

各点不同时通过平衡点，而实模态则同时通过平衡位置

各点的振动频率和周期仍相同，由决定，对一定模态它是常数

系统振动无一定振型，节点也不是固定的，而作周期性移动，这与实模态截然不同

自由振动时衰减振动，各点衰减率相同，由决定，这点与实模态相同

8、模态参数有：模态频率、模态质量、模态向量、模态刚度和模态阻尼等。