模态分析与振动分析的区别

模态测试时，需要给被测对象施加激励，通过传感器测量结构的响应，然后计算结构的频响函数，再进行参数识别，最后得到模态参数。因而，模态测试可以用“输入-结构-输出”模型来表示，类似于“源-路径-接受者”模型。输入看作源，路径是结构特性，接受者是响应。当然，模态测试时，结构多半是处于静止状态的。

基本的振动噪声测试时，通常结构是处于某种工作状态，测量结构在这种工作状态下的响应。此时，处于工作状态下的结构受到工作载荷的激励，通过各种传递路径，在测量位置体现出来相应的振动噪声响应。

通常受工作载荷的激励，结构会被激起一些模态（注意不是全部模态，而只是被工作载荷激起来的那些模态），激励起来的每一阶模态都会在测量位置处产生相应的响应，这些激励起来的模态在测量位置的响应的叠加，就是基本振动噪声测量获得的这个响应。因而，这个响应是结构在受当前工作激励下的总响应。也就是说，当前测量获得的响应是结构受工作载荷的激励，所激起来的所有模态在这个测量位置处产生的响应的总和。

ODS分析（工作变形分析）实质上是各阶模态的线性叠加。在进行ODS分析时，不像模态分析，需要进行参数识别，获得各阶模态参数，而ODS是直接使用各个测量数据在当前时刻的实际响应来查看结构的变形，不进行任何分析。当然了，这是指时域ODS，如果是频域ODS则是将各个测量数据转换到频域之后，用频域的数据直接查看在当前频率处的实际变形，也是总变形或总响应。

模态分析帮助人们获得各阶模态参数，得到的模态振型是矢量，是相对量，非绝对量，因而可对模态振型进行任一缩放。有时，缩放比例较大时，模态振型可能都有冲破电脑屏幕的趋势，当然了，这仅是从缩放的角度来考虑的。因为一个向量，可乘以一个无限大或无限小的比例因子。而只有当模态参数乘以了输入，从而产生相应的响应才是绝对量。而这个绝对量也正是基本振动噪声要测量的响应。也就是说受工作载荷激励的结构所产生的响应是激起的各阶模态乘以当前工作载荷在测量位置处所产生的各阶响应的总和。有时，人们也把工作状态下的这个响应数据称为工作数据。例如，工作模态分析时，需要测量工作数据，然后再进行模态分析。

工作数据是激起来的各阶模态在测量位置处产生的响应的线性叠加，各阶模态在叠加时，每阶模态都存在一个加权系数，如图4-13所示，实际工作状态下的振动响应等于各阶模态乘以相应的加权系数之和。各个加权系数的大小取决于输入力的大小、个数、位置与频率成分等因素。这个加权系数其实就是模态参与，也称为模态坐标。(www.xing528.com)

图4-13 工作数据与模态之间的联系

因此，工作状态下的振动噪声测量是激起的各阶模态的线性叠加，是结构在当前载荷下的总变形或总响应。既然已有工作数据，那为什么还要这么麻烦去采集模态数据呢？模态数据采集和参数提取过程似乎更烦琐。这是因为工作数据是工作条件下结构行为的真实描述，这是非常有用的信息。然而，许多时候工作数据让人迷惑不解，未必能为解决或改正工作状态中出现的问题提供明确的指导。能同时结合工作数据和模态数据去解决动力学问题，那是最理想的情况。

总的说来，模态分析是分析“源-路径-接受者”模型中的路径，获得结构的动态特性。振动分析是分析“源-路径-接受者”模型中的接受者（某个测量位置）的响应（NVH表现）。这些位置的响应是结构被激起来的各阶模态在当前测量位置处产生的响应的线性叠加。因此，这是模态分析与振动分析最本质的区别与联系。