Toute structure a tendance à vibrer à certaines fréquences, appelées fréquences naturelles, ou fréquences de résonance. A chaque fréquence naturelle correspond une déformée, appelée mode propre de vibration. L'analyse fréquentielle permet de calculer les fréquences de résonance et les modes propres associés.
En théorie, chaque corps est doté d'un nombre infini de modes. En analyse par éléments finis, les modèles comportent autant de modes que de degrés de liberté. Cependant, dans la plupart des cas, seuls quelques modes sont pris en considération.
La résonance est la réponse excessive qui se produit lorsqu'un corps est soumis à un chargement dynamique vibrant à l'une de ses fréquences naturelles. Par exemple, un véhicule peut subir des vibrations violentes à une certaine vitesse, du fait de la résonance d'une roue déséquilibrée. Les vibrations diminuent ou disparaissent à d'autres vitesses. Un autre exemple connu est la rupture d'un verre soumis à un son de forte intensité, par exemple à la voix d'un chanteur d'opéra.
L'analyse fréquentielle peut vous aider à éviter toute résonance en calculant les fréquences de résonance. Elle fournit également des informations permettant de résoudre certains problèmes de réponse dynamique.