随着5G的普及和芯片技术的发展,网络的传输速度和手机的性能得到越来越大的提升,手机APP渗透到各行各业。实验模态分析是研究结构动力学特征的一种重要方法,广泛应用于工程、制造、教学等领域。针对传统实验模态分析软件和信号采集硬件中存在的灵活性差、成本昂贵等问题,研究了基于Android系统的虚拟仪器技术,并在手机上设计了一种可重构实验模态分析平台。该平台提供了虚拟仪器运行环境,集成了完善的实验模态分析功能,采用编写脚本的方式搭建实验,可以应对试验需求动态改变的场景,具有扩展性高、便携的优势,主要工作包括如下几个方面。首先,针对实验模态分析软件的图形用户界面设计问题,如频响函数显示、振型动画显示,研究了手机端可重构虚拟仪器技术和响应式编程原理,设计了基于控件装配的可重构虚拟仪器软件架构。该架构通过装配脚本,将独立的控件组织成具有特定关系的有机整体,在线生成实验页面,以虚拟仪器运行环境为内核,用数据流驱动控件完成具体的功能,解决传统编译型软件功能固化的问题。接着,为了在手机上显示模态模型并生成振型动画,研究了三维网格模型显示原理,比较了STL、OBJ和OFF格式文件,进而设计了基于JSON的模态模型描述脚本,在Web View和ECharts的基础上,实现了模型描述脚本加载和三维模型显示。其次,针对实验模态数据的实时采集问题,设计了数据传输模型,并基于东方所的Wi Fi采集仪,开发了数据采集控件;同时,制定了数据管理协议,包括文件结构设计和数据描述脚本设计,使得平台不仅能够采集现场数据,而且可以导入外部数据。然后,为了开发模态分析算法,基于Java本地交互机制,引入了SP++数学库,从而扩展了平台信号处理和数值运算的能力。在此基础上实现了模态分析基本函数,包括窗函数、频响函数、相干函数等;接着,研究了模态参数识别技术,实现了最小二乘复频域算法和最小二乘频域算法,分别用于极点和留数估计;另外,实现了振型动画和模态置信准则两个模态验证工具。最后,设计并实现了可重构实验模态分析平台的功能体系和实验流程,为了验证平台的可行性和正确性,对一块铝板进行了理论和实测验证;并且用Math Works提供的开源无人机实验数据进行了对比验证,结果表明平台能够满足实验模态分析的基本要求。