内燃机的主要零部件多处在重载、高速的状态下工作，承受着复杂的动静载荷。为了使结构既稳定可靠，又重量轻、振动噪声小，除了对结构进行强度及静刚度的设计外，还必须进行动特性、动应力、疲劳、振动、噪声等方面的研究。过去在进行结构设计或修改时，主要靠经验，哪个部位损坏就在哪里采取措施，哪个零件振裂就加固哪个零件。这种办法有一定的盲目性，不仅会使自重增加，而且也没有从根本上解决问题。模态分析方法为内燃机结构动态特性分析优化提供了有效的手段，该方法通过对结构系统施加激励，研究结构系统各处响应信号与激励信号之间的关系，通过参数识别，计算出结构系统的各阶固有频率、模态振型等参数，暴露出结构存在的问题，可以对结构系统的振动性能进行评价和预估，为其动态特性的优化设计指明方向。国外一些机构正在研究这一技术，编辑了一些软件，使利用模态分析技术研究结构动态特性成为可能，目前已在航空航天及其他工程领域中应用。但这些软件在输入输出方式以及工程应用等方面还有一定的缺陷，而且程序永久加密，价格非常昂贵，不利国内开发应用。国内九十年代左右，几所高校开始这方面的研究，许多工作仅限于分析方法及理论上的探讨，对其在实际工程中的应用缺乏深入的研究，尤其在内燃机产品的设计中还很少得到应用。本课题设计配置了一套较为完善的试验模态分析系统，满足内燃机零部件及其它机械结构试验分析的需要。该系统采用力锤或激振器对试件进行激励，采用先进的测试仪器和比较成熟的频域法进行数据采集和参数识别，通过测量分析结构的模态频率、振型等模态参数，研究结构的动态特性。用该系统对SD1105柴油机机体进行了试验模态分析，找出了机体结构存在的问题，根据模态试验结果对柴油机机体进行了优化改进，解决了机体断裂问题，使生产批量大幅度提高，同时使单台机体重量减轻了1.5kg，为厂家赢得了显著的经济效益。该课题的研究成功，可为本行业结构动态特性优化设计提供一种有效的方法，可大大缩短产品设计开发周期，节省人力物力，提高设计水平；可改善产品工作可靠性、降低能耗、减震降噪、预防结构故障。