當某個結構受到與自身固有頻率相近的擾動力作用時，將會出現很大的振幅
且隨著時間的增加越來越大，即共振現象，共振將給結構帶來很大的危害。此外，如果結構的固有頻率分割很好，而且結構阻尼較微小，則在擾動頻率nω = ω（nω為結構第 n 階固有頻率）時，振動結構的變形形態基本上同 n 階振型的形態。全面了解威金斯儲氣柜的自振特性對儲氣柜的安全設計有著極其重要的意義。由于
活塞與柜體結構之間沒有直接的連接，結構相對獨立，可單獨進行計算，因此本章僅對氣柜柜體進行模態分析，獲得氣柜柜體的固有頻率和固有振型。
1、模態分析的基本理論
由振動理論知：一個線性振動系統，當它按自身某一階固有頻率作自由諧振時，整個系統將具有確定的振動形態(簡稱振型或模態)，描述這種振動形態的向量稱為振型向量或模態向量。模態分析實質上是一種坐標變換，利用系統固有模態的正交性，以系統的各階模態向量所組成的模態矩陣作為變換矩陣，對通常選取的物理坐標進行線性變換，使得振動系統以物理坐標和物理參數所描述的、互相耦合的運動方程組，能夠變為一組彼此獨立的方程，解除方程的耦合，便于求解。
通過矩陣運算即可求得線性獨立的r 個主振型，這些主振型與其它非重根特征值的主振型是關于質量矩陣和剛度矩陣相互正交的，但這r 個主振型之間并不一定正交，可以通過正交化過程得到系統n個相互正交的主振型，系統的自由振動也是這些主振動的疊加。
氣柜資訊