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Análisis modal

El análisis modal es el estudio de las propiedades dinámicas de las estructuras lineales, sobre la base de las pruebas estructurales o de la simulación de elementos finitos basada en análisis. Entre estas propiedades dinámicas se encuentran las frecuencias de resonancia (también denominadas "frecuencias naturales" o "frecuencias Eigen") y los modos estructurales (o "modos Eigen"). Las propiedades dinámicas dependen de la masa, la rigidez y la distribución de la amortiguación en la estructura, y determinan la respuesta de la vibración estructural durante la exposición a las cargas operativas. Cualquier deformación de un sistema estructural lineal se puede expresar como una combinación lineal de los modos estructurales, que forman una base de vectores ortonormal.

Las pruebas modales combinan la obtención de datos con el análisis posterior. En una aplicación industrial, es habitual que se haga referencia a todo este proceso como pruebas y análisis modales o análisis modal experimental (EMA).

Los resultados de las pruebas y los análisis modales se utilizan en diferentes aplicaciones de simulación y pruebas, entre las que se encuentran los cálculos de la respuesta de vibración, el análisis de causa raíz de los problemas de vibración y la detección de daños, pero también para ganar flexibilidad en los análisis de cuerpos múltiples y para acelerar las simulaciones de durabilidad y vibroacústica. Los cálculos modales son muy efectivos y permiten una evaluación eficiente de los cambios estructurales ante respuestas de cualquier tipo.

Ventajas del análisis modal

Análisis modal mediante el análisis FE o las pruebas estructurales
El análisis modal realizado mediante pruebas estructurales o la simulación de elementos finitos basada en análisis permite:
  • Comprender cómo vibra una estructura

  • Establecer relaciones y actualizar modelos de simulación

  • Agilizar los cálculos estructurales, de vibroacústica y durabilidad

  • Incluir la flexibilidad en modelos de simulación de cuerpos múltiples