Análise modal

Análise modal é o estudo das propriedades dinâmicas sob excitação por vibrações.

Corresponde a análise modal o campo de medições e a análise da resposta da dinâmica estrutural ou de fluidos quanto excitados por uma força externa. São exemplos a medição das vibrações de um carro quando ligado a um agitador eletromagnético, ou o padrão de ruídos quando excitado por um auto-falante.

Atualmente, sistemas de testes modais são compostos por transdutores, ou vibrômetros a laser, um conversor analógico-digital e um computador são usados para ver os dados e analisá-los.

Antes isso era feito com um sinal de entrada (uma única excitação) e varios pontos de saída eram analisados. No passado um martelo de análise, usando um acelerômetro fixo e um martelo deslizante como excitador, foi capaz de dar multiplos sinais de entrada e um único ponto de resposta. Recentemente, tornou-se possível trabalhar com múltiplas entradas e múltiplas saída onde uma análise com coerência parcial foi capaz de identificar qual parte da resposta vêm de qual fonte de excitação.

A análise de sinais baseia-se principalmente na análise de Fourier. O resultado no caso é uma função transferência que mostra uma ou mais ressonâncias, cujas características massa, frequência e amortecimento podem ser estimados a partir das medições.

Estruturas

Em engenharia estrutural, análise modal utiliza toda a massa da estrutura e sua flexibilidade para encontrar vários períodos em que pode naturalmente entrar em ressonância. Esses períodos de vibração são muito importantes de se observar para adequar a engenharia a possíveis terremotos. É necessário que a frequência natural da construção não coincida com a frequência esperada dos terremotos na região considerada.

Eletrodinâmica

A ideia básica da análise modal em eletrodinâmica é a mesma presente na mecânica. A aplicação é determinar quais os modos de ondas eletromagnéticas pode suportar ou propagar dentro de sua área delimitada, tais como guia de ondas ou resonadores.