V reakci na dotaz jednoho z čtenářů těchto stránek, musím poznamenat že řazení těchto témat je čistě náhodné a neodráží žádnou posloupnost znalostí nutných k provádění vibračních a akustických měření. Takže po článcích Provozní tvary kmitů měřené zvukoměrem, Měření vlastních frekvencí, Vlastní frekvence, Modální analýza vs. PTK musel přijít i tento článek Co to je modální analýza.

Modální analýza je metoda pro identifikaci modálních vlastností měřeného objektu. Modální analýza je užitečnou pomůckou konstruktéra při návrhu nových konstrukcí nebo vhodnou metodou pro řešení provozních problémů.

Modální analýzu je možné provádět teoreticky (výpočtem nejčastěji metodou konečných prvků) nebo experimentálně na existující reálné soustavě. Nejvýhodnějším řešením je propojení těchto dvou typů modální analýzy. Po měření na reálné soustavě je možné upřesnit parametry matematického výpočtu pro provádění následujících výpočtů.

Prováděním modální analýzy se snažíme popsat vlastnosti posuzované soustavy na základě měřené odezvy na známé buzení. Po vybuzení soustavy silovým impulzem (nebo jiným typem signálu), který musí být přesně změřen, dojde k odezvě měřené soustavy. Dynamické chování soustavy můžeme rozložit na jednotlivé samostatné a nezávislé pohyby. Tyto pohyby se nazývají vibrační módy.

Každý mód lze popsat pomocí modálních parametrů, mezi které lze zařadit:

• vlastní frekvenci
• tvar vlastního kmitu
• tlumení daného módu
• a modální tuhost a hmotnost

Podstatou modální analýzy je rozklad složitého dynamického pohybu objektu na jednotlivé módy. Tyto jednotlivé módy (resp. vlastní tvary kmitů) představují na reálné soustavě pohyby, které mohou namáhat konstrukci a proto je nutné tyto tvary kmitů identifikovat a znát způsoby namáhání na těchto frekvencích (nejčastější možná namáhání jsou ohyb a krut). Jednotlivé módy jsou vypočteny z naměřených odezev ve formě amplitud a fází.

Pro objasnění významu módů nám dobře poslouží tento příklad. Spodní obrázek v levé části zobrazuje jeden z mnoha módů měřeného tělesa. Je to mód na jedné konkrétní frekvenci, která byla při běžném provozu vyhodnocena jako problematická (shodovala se s pracovní frekvencí). Konstruktér se rozhodl tuto soustavu poupravit, ale nevěděl zda se rameno ohýbá, nebo zda se kroutí. Po provedení modální analýzy a zobrazení daného módu je jasné, že se jedná o ohyb a možným řešením bude přidání prolisů na řešeném rameni. 

Modální analýza patří k jedné z metod technické diagnostiky, jejíž výsledky lze velmi dobře vizualizovat s pomocí speciálních programů.

_{vytvořeno: leden 2018}