对于结构的传统模态试验分析，一般方式是对结构施加外界激励，引起结构振动，采集结构测点的响应信号，然后利用测点的响应信号以及施加的外界激励力信号，就可以计算结构的频响函数，因为频响函数包含了结构的模态参数，所以可完成对结构的模态识别。但是在这个过程中，结构受到的激励实则为人为施加的外界激励，而并非是结构自身工作产生的激励信号。现如今，船舶的吨位和结构越来越大型化，工程师很难设计和制造出能让整个船体都产生振动的设备，虽然船舶在运行过程中所受到的外界激励能让整个船体都产生振动，但是我们却不能准确得到外界激励力信号。针对这种困境，运行模态分析的方法发展起来，该方法最大优点就是只需利用采集到的结构的振动响应信号，而不需要额外测量外界激励力信号，因此就算结构正在工作，也可以利用运行模态分析方法对其模态参数进行提取。本文的主要内容有以下几点：
　　通过推导自然激励法，可知当作用于结构的外界信号是白噪声时，结构测点间互相关函数的函数表达式和结构脉冲响应函数相似；特征系统实现法又证明，可以用结构的脉冲响应函数对结构进行模态识别，因此综合这两种理论方法，就可以得到自然激励-特征系统实现法这一模态识别方法，简称为NExT-ERA方法，并给出其模态识别过程。
　　通过推导运行模态分析的峰值拾取法理论可知，当作用于结构的外界激励是白噪声时，结构测点间响应的互功率谱密度函数的表达式和频响函数相似，所以可确立运行模态峰值提取法这一模态识别方法，简称为OMA-PP方法，其基本思想就是用结构测点间的互功率谱密度函数取代结构频响函数对结构进行模态识别，也给出该方法的模态识别过程。
　　简要推导了传统模态试验的峰值提取法，即EMA-PP法理论。利用传统锤击法对圆柱壳结构进行模态识别，将激励和响应数据导入东华模态测试软件，利用峰值提取法对频响函数进行识别，获取结构模态各阶参数。
　　利用有限元软件Ansys对圆柱壳结构进行仿真计算，得到仿真计算模态结果。将仿真计算模态结果和圆柱壳传统锤击法试验结果做对比，分析产生误差的原因。在第六章的圆柱壳运行模态分析中，把传统锤击法试验结果当做基础与运行模态分析结果做对比。
　　当外界激励信号为脉冲激励时，首先介绍了利用OMA-PP方法以及NExT-ERA方法对简单结构固支梁进行运行模态分析，获取结构模态参数的过程，并将结果与试验结果做对比，验证了所编程序的可靠性，证明了两种方法的识别效果良好，与传统模态试验结果误差不大，接着利用两种方法分别对敲击点选在近端以及远端时圆柱壳的#21进行运行模态分析，同样把结果和传统锤击法试验结果做对比，结果表明这两种方法对圆柱壳结构也拥有较好的识别效果和精度。