在實(shí)際工程應(yīng)用中，像飛行中的飛機(jī)、太空中的衛(wèi)星這種完全自由狀態(tài)的結(jié)構(gòu)是很少見的，大部分情況下結(jié)構(gòu)都是受到各種約束。有人考慮到約束模態(tài)跟自由模態(tài)無(wú)論是在振型上還是固有頻率上都存在非常大的差別，所以他們應(yīng)按實(shí)際情況施加約束條件，進(jìn)行約束模態(tài)分析。

但實(shí)際操作時(shí)，施加符合實(shí)際的約束極其困難。有些約束非常復(fù)雜，且包含有非線性因素，很難簡(jiǎn)化為可用于線性有限元分析的邊界條件。而且大部分約束不是完全剛性的，用簡(jiǎn)單的0位移邊界條件來(lái)模擬實(shí)際上是夸大了約束剛度，很可能得到不符合實(shí)際的結(jié)果，對(duì)于這類約束需要使用彈性支撐來(lái)模擬，建模復(fù)雜，且彈性支撐的剛度值不易獲得。

汽車上的各種結(jié)構(gòu)件通常都不是自由狀態(tài)，或多或少受到約束，但是在汽車結(jié)構(gòu)分析中，自由模態(tài)分析的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)比約束模態(tài)分析廣泛。適用于自由模態(tài)分析的結(jié)構(gòu)件可分為以下三類：

第一類是受到柔性約束的結(jié)構(gòu)。例如車身，在與底盤接附點(diǎn)處受到約束，但是接附點(diǎn)處是襯套等柔性件，因此約束剛度并不高，所以通?？珊雎缘艚痈近c(diǎn)處的約束，對(duì)車身做自由模態(tài)分析。

第二類是受到復(fù)雜約束的結(jié)構(gòu)。例如副車架，在多個(gè)位置受到車身和懸架件的約束，這些約束有剛硬的，也有柔軟的，而且涉及到接觸、摩擦、螺栓預(yù)緊、橡膠大變形等多種非線性。對(duì)這些約束進(jìn)行比較準(zhǔn)確的模擬非常困難，所以我們通常將所有約束忽略掉，只做自由模態(tài)分析，并將計(jì)算結(jié)果與標(biāo)桿副車架進(jìn)行對(duì)比研究。

第三類是我們刻意忽略約束影響的結(jié)構(gòu)。例如白車門，它在鉸鏈和鎖扣處都受到剛性很大的約束，進(jìn)行有限元分析時(shí)，在這些位置施加適當(dāng)位移約束是比較符合車門實(shí)際工作情況的。但是我們希望避開鉸鏈和鎖扣布置位置和局部結(jié)構(gòu)特征的影響，考察車門整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。這種情況下我們?nèi)匀粫?huì)選擇自由模態(tài)分析，自由模態(tài)結(jié)果能夠體現(xiàn)白車門本體的固有特性，可以根據(jù)它們來(lái)優(yōu)化車門結(jié)構(gòu)。