机械产品正在向高速高精度轻量化方向发展，振动和噪声问题日益突出。如何提高系统的性能越来越受到人们的重视。对产品进行动力学研究是提高产品性能的主要手段，在产品设计中起着非常重要的作用。其中，试验模态分析是一种有效的方法，在解决工程问题中起着重要的作用，它通过试验的方法来提取系统的模态参数，为系统的结构修改提供依据。 本文对模态分析基本原理进行了深入研究，比较目前广泛使用的几种模态参数识别方法，通过对大型结构试验模态分析特点的分析，提出了一种适用于大型结构试验模态分析整体曲线拟合的改进方法。同时，在Visual C++环境下，采用Matlab数学库工具，设计和开发了此方法的算法程序，完成了试验模态分析的核心步骤——模态参数识别的软件实现，从而为试验模态分析软件系统的开发提供了可行的依据。 在对试验模态分析基本原理深入研究，以及对相应软件的国内外研究开发现状分析的基础上，结合运用OpenGL技术以及Matlab工具，以Windows为系统平台，采用面向对象的Visual C++编程语言，完成了试验模态分析软件系统的研究与开发。 在具体的实际应用中，本系统能够根据结构的一般情况，通过测量激励与响应，得到频响函数，利用整体曲线拟合方法识别出结构的各阶固有频率、阻尼比以及模态振型等模态参数，为以后的动态优化设计提供可靠的依据。同时，利用OpenGL技术实现了结构简单的三维模型绘制，通过三维动画技术将结构的模态振型显示出来，向人们更直观的展示结构的薄弱环节。 最后，通过对一结构进行试验模态分析的实例，给出了应用本系统的过程与方法。在模态试验过程中总结了试验模态分析的注意事项，为正确的进行试验模态分析奠定了基础。实例的分析结果与B&K公司模态分析软件的分析结果基本吻合，表明本软件系统可以用于大型结构试验模态分析，结果正确，能够为动态优化设计提供可靠的依据。