一個本體在其靜止位置受到干擾時,會以一定的頻率振動,此頻率稱作自然頻率或共振頻率。本體在不同自然頻率下會產生特定形狀,稱作模態。頻率分析即計算自然頻率及相關模態。
就理論而言,一個本體可具有無限個模式。在 FEA 中,模式數量理論上與自由度 (DOF) 多寡成正比。在多數情況下,僅少數模式需要考慮。
共振是本體在動態負載下以其中一種自然頻率振動時所產生的過度回應。例如,車輪失衡的車輛會因共振而以特定的速率劇烈搖晃。搖晃的情形會因其他速率減輕或消失。又如渾厚的歌聲,歌劇演唱家能夠用其聲音使讓玻璃碎裂。
頻率分析可透過計算共振頻率來幫助您避免共振情形。同時,還能提供相關資訊來解決動態回應的問題。