试验模态分析是建立在已知系统输入输出的基础上,对这两者进行数学处理而得到系统频率响应函数或者脉冲响应函数,通过模态参数识别方法获得系统模态参数。一方面试验模态分析可控性好且具有较高的参数识别精度和测试重复性,在结构设计修改、结构故障诊断、动态特性的评价、结构辐射噪声的控制等方面具有重要作用和广泛应用;另一方面国内外已有很多优秀的模态分析软件,但是国内软件和国外相比仍具有一定的差距,本文跟踪消化国外优秀软件,汲取其优秀的部分,为了缩小这种国内外差距;论文从工程实际的角度出发,对前端数据采集、中间数据处理及后续模态分析等环节进行了研究,研发了一套低成本、交互性良好的试验模态分析系统。本文的工作和结论如下:对结构试验模态分析系统进行了总体方案设计。包括前期需求分析,系统总体框架搭建,系统功能模块划分,数据结构设计,通用模块设计等。根据试验模态分析流程,将系统划分为六个功能模块:数据采集模块、结构建模模块、数据处理模块、参数识别模块、模型验证模块、振型动画模块。分别对结构试验模态分析系统的各功能模块进行了详细设计。针对试验模态分析采集方式的特点,完成了采集参数通道配置的设计;结构建模模块设计了坐标输入以及子结构拼装的建模方式;数据处理模块对采集到的信号进行识别前的处理;参数识别模块集成了近几年业内推崇的PolyMax参数识别方法;模型验证模块应用了模态判定准则(MAC)来进行验证;振型动画模块实现了可调控动画形式以便形象的展示出结构的各阶振型。搭建了结构试验模态分析系统,包括软件以及测试平台的搭建。并使用本系统进行了结构的试验模态分析实验。获得结构前几阶固有频率和振型并与国外先进模态分析系统进行了识别结果的对比分析。结果表明本系统能有效地识别出结构的各阶模态并具有较高的识别精度,验证了利用本系统进行试验模态分析的正确性与工程应用的可行性。