幅值对转速非常敏感
转速稍有变化，振动就明显增减；变频设备在某个转速段特别大，离开这个转速段后明显下降。
共振是怎么放大振动的
任何弹性结构都有自己的固有频率，由刚度和质量决定：刚度越大固有频率越高，质量越大固有频率越低。设备运行时产生的激振力，例如不平衡力、叶片通过时的压力脉动、齿轮啮合力和电磁力，都有确定的频率。当激振频率与某一阶固有频率接近时，结构的动力响应被放大，放大程度主要受阻尼限制，阻尼越小，共振峰越尖、越高。
共振本身不产生力，只放大已有的激振。所以共振部位常出现这样的矛盾：设备的平衡和对中都不算差，振动却很大；反过来，激振力稍有变化，振动就跟着大幅变化。经过共振区时，响应相对于激振力的相位会明显变化，在固有频率处滞后约九十度，越过共振区后趋近反相。这一相位规律是确认共振最有力的证据之一。
共振不只发生在转子上。轴承座、底座、钢平台、电机机座、管道、护罩乃至仪表管，都有各自的固有频率；现场更常见的是支撑结构或附属部件的共振，而不是转子本身。
共振的典型特征
方向性强
同一位置水平与垂直振动相差悬殊，说明某一方向刚度明显偏低，或该方向的某阶固有频率靠近激振频率。
相位随转速快速变化
经过共振区时相位变化显著，不同转速下测得的相位差别很大，导致动平衡的影响系数不稳定。
局部部位最大
振动最大值出现在某段梁、某个悬臂端或某根支管上，而不在轴承座，离激振源越远反而越大。
主峰是正常激振成分
频谱主峰往往是一倍转频、叶片通过频率或两倍电源频率等正常的激振成分，只是幅值偏高，看不到明确的故障特征。
惰走过程有峰
停机惰走或降速过程中，经过某一转速时振动先升后降，幅值随转速变化的曲线上有明显的峰。
与相似故障的区分
| 区分点 | 共振 | 转子不平衡 | 松动或软脚 |
|---|---|---|---|
| 主要频率 | 激振频率处幅值高，可能是一倍转频、叶片通过频率或任何其他激振频率 | 一倍转频为主 | 一倍转频及多阶谐波，有时出现分数谐波 |
| 方向性 | 某一方向显著偏大 | 水平与垂直相差不大，两方向刚度差异明显时除外 | 方向性明显，常在刚度最弱方向最大 |
| 对转速的反应 | 在某一转速段出现峰值，越过后下降 | 不平衡力随转速平方增长，响应平稳上升，没有尖峰 | 随转速变化不规律，负荷和温度变化时常有跳变 |
| 相位特征 | 经过共振区相位大幅变化 | 相位稳定，水平与垂直相位通常相差接近九十度 | 相位不稳定，同一部件相邻点相位差异大 |
| 动平衡效果 | 影响系数不稳定，配重效果难以重复 | 加重后明显下降，且结果可重复 | 平衡效果差，紧固后才趋于稳定 |
| 停机锤击 | 能测到与激振频率接近的固有频率 | 固有频率远离运行频率 | 紧固前后测得的固有频率可能改变 |
现场怎么确认共振
- 先看运行数据在不同测点、三个方向测量频谱和相位，找出幅值最大的位置和方向，确定该峰值对应哪个激振源。
- 升降速或变速测试在工艺允许的范围内改变转速，连续记录幅值和相位随转速的变化，画出幅值与相位随转速变化的曲线；停机惰走过程同样可以利用，变频设备可以分段调速。
- 停机锤击测试设备停止时用力锤敲击结构，传感器记录响应，得到固有频率和大致阻尼。敲击点和测点应包括振动最大的部位和方向。
- 运行中补充测试不允许停机时，可以在运行状态下多次锤击并平均，或利用运行中的宽频激励识别；判读时要剔除运行频率本身的成分。
- 确定振动形态需要知道哪部分在动、怎么动时，做运行变形分析或模态测试，找出振型和刚度薄弱处，为改造提供方向。
- 形成判断固有频率与激振频率接近，升降速有峰、相位明显变化，改变转速后幅值显著变化，几条证据同时成立可以确认共振；只有其中一条时要谨慎。
转子临界转速与结构共振
转子本身也有固有频率，转子弯曲振型对应的转速称为临界转速。高速离心压缩机、汽轮机、细长轴风机和离心机等设备可能在临界转速以上运行，启停时要较快穿过临界区，正常运行转速要与临界转速保持足够距离。临界转速附近转子振动大，轴振和轴承座振动都会升高，相位穿越特征明显。转子临界问题通常与轴承刚度、支承状态和转子质量分布有关，根本治理要回到转子与轴承设计，现场多以确认和平衡为主。
更常见的是结构共振：底座、钢架、电机机座、轴承座、管道或平台的固有频率被激起。这类问题设备本体可能并不差，但结构振动大，导致地脚螺栓松动、焊缝开裂、仪表损坏和噪声投诉。判断方法是对比轴承座振动与支撑结构振动：结构振动明显大于轴承座，且频率与结构固有频率一致，就要从结构上处理。
还有一种容易被忽略：本设备没有问题，但附近另一台设备的转速与本设备某个结构固有频率相近，通过基础或楼板传过来激起共振。这时让邻近设备轮流开停做对比，能很快找到真正的激振源。
治理方法怎么选
| 方法 | 作用 | 注意事项 |
|---|---|---|
| 增加刚度 | 加斜撑、加筋板、加厚底座、灌浆和补强连接，使固有频率升高并远离激振频率 | 升高后不能落到更高阶的激振频率上，如二倍转频或叶片通过频率；改造前要估算或做试验验证 |
| 增加质量 | 在合适位置增加质量使固有频率降低，适用于激振频率高于固有频率、又难以加刚度的情况 | 会增加支撑负荷；降低后的频率不能靠近更低的激振频率或启停时经过的转速 |
| 增加阻尼 | 粘贴约束阻尼层、设置阻尼器，降低共振峰值 | 不改变固有频率，对变转速和宽频激励有效，适合无法避开的场合 |
| 动力吸振器 | 附加一个调谐到问题频率的质量弹簧系统，吸收该频率的振动 | 只在很窄的频率范围内有效，激振频率漂移时可能出现两个新的峰，需要准确调谐 |
| 改变运行转速 | 变频设备设置跳频区避开共振转速；定速设备在设计阶段调整转速或叶片数 | 会影响流量、压力等工艺参数，需要工艺方面确认 |
| 减小激振力 | 精细动平衡、对中、消除松动，使进入共振的激振力变小 | 只能缓解，结构仍处于共振状态，激振稍有变化振动又会回升 |
治理后的验证和常见误区
- 治理后在相同测点、相同工况下复测运行振动，并重复锤击测试，核实固有频率确实移开或共振峰确实降低。
- 加固后要检查全转速范围，变频设备尤其如此，防止固有频率移到另一个常用转速上。
- 反复做动平衡而振动降不下来时，先停下来查是否共振，不要继续加配重。
- 连接松动会降低刚度，使固有频率下降；紧固本身就可能改变共振状态，复测应在紧固之后进行。
- 临时支撑、木楔只能用于诊断时的验证，不能作为长期措施。
- 设计阶段就做频率避让计算，比投运后改造代价小得多；新设备安装后宜做一次锤击测试存档，作为日后对比的依据。
共振治理涉及结构改造时，加固方案应由设计方确认。振动测试提供固有频率、振型和响应数据，作为改造依据，并用于改造后的效果评价。
现场测试怎么安排
现场测试由北京团队的工程师带仪器完成；测点方案、评价依据和报告形式在方案中与您确认。北京以外的项目按地点、测点数量和工期安排人员和仪器。需要配合材料检测或失效件分析的，可以与失效分析一并安排。
常见问题
动平衡做了好几次振动还是降不下来，会不会是共振？
很有可能。共振时相位对转速和状态很敏感，影响系数不稳定，配重效果难以重复。建议先做停机锤击或升降速测试，确认固有频率是否接近转频，再决定改结构还是继续平衡。
锤击测试必须停机才能做吗？
停机时做最干净，结果最容易判读。不能停机时，也可以在运行中多次锤击平均，或利用升降速、惰走过程识别，但要剔除运行频率成分，对数据处理要求更高。
加固之后某个转速反而更振了，为什么？
加固提高了固有频率，可能正好移到另一个激振频率上，例如二倍转频、叶片通过频率，或变频设备的另一个常用转速。加固前应估算新的频率，加固后在全转速范围复测。
变频风机只在某个频率段振动特别大，怎么办？
这通常是结构共振。短期可在变频器中设置跳频区避开该段；长期应通过锤击和运行变形分析找到共振部件，从刚度、质量或阻尼上处理，避免工艺需要时无法避开。
共振一定会造成设备损坏吗？
不一定立即损坏，但共振使局部应力和振动长期偏高，容易导致螺栓松动、焊缝开裂、轴承和密封寿命缩短，并引发噪声投诉。是否需要处理，按设备要求、相关标准和实际损伤情况综合评价。