kołowymi częstościami drgań własnych Częstości te tworzą widmo dyskretne

Te pojedyncze drgania harmoniczne o postaci

są to tzw. drgania własne polegające na ruchu modelu określonym formą drgań własnych

opisującą konfigurację przestrzenną układu drgającego z częstością własną

Częstości i formy drgań własnych oblicza się na podstawie równania swobodnych drgań nietłumionych modelu

Jego rozwiązania o postaci

istnieją, gdy spełniony jest warunek

Istnienie nie zerowych rozwiązań wymaga, aby było spełnione tzw. równanie wiekowe (sekularne) częstości.

Jego rozwiązania tworzą widmo częstości drgań własnych układu. Na podstawie znanych już można poszukiwać rozwiązań równania (b) określających formy drgań własnych. Mogą być one wyznaczone z dokładnością do stałego mnożnika.

Wykorzystując tożsamości

i dokonując transpozycji z wykorzystaniem symetrii macierzy M i K otrzymujemy przy założeniu, że warunek ortogonalności form drgań własnych

Jeżeli wprowadzimy nowe wektory (bazowe) takie, że to otrzymamy

Po wprowadzeniu macierzy modalnej otrzymujemy i na podstawie (a)

gdzie przez oznaczono macierz jednostkową.

Obliczenie częstości własnych i odpowiadających im bazowych form własnych kończy proces rozwiązywania problemu własnego drgającego modelu.

Dowolną formę drgań swobodnych i jej pochodną można teraz zapisać w postaci