固有频率共振导致的故障。
“原则不会失败。它在地球上所起的作用，与在一个小提琴音符击碎酒杯、一个男孩推着秋千或一根钢链上所起的作用一样强大。任何怀疑的人只要记住秋千的例子就可以了。一个小男孩，只要给一个200磅重的人增加一磅的力量，很快就能使这个人以500磅的力量摇摆。只需要在适当的时候继续增加一点力量。”——尼古拉·特斯拉共振大师。
每个物体在受到激励时都会以其固有频率振动，这取决于其质量和刚度。手表、乐器、微波炉、手机和我们日常生活中的许多其他设备都利用了这一现象。然而，这些振动也有不良的一面，会导致结构和部件的故障。这种失效模式，即共振失效，同样适用于大型结构和小型机器部件。不仅桥梁、塔楼和摩天大楼，叶片、轴承、管道和紧固件也可能因共振而失效。空气和气体蒸气柱也可以以自然频率共振，与打击乐器的工作方式相同，这可能导致故障。
历史上的呐喊和劫掠大军的跺脚，都是以共振原理破坏敌人的防御为目的的。圣经中耶利哥城墙倒塌的神话(约书亚书6:3-5)似乎证实了这一事实。
在地震中摇摆的大型塔楼和建筑物，如果摇摆与结构的自然频率一致，就会倒塌。建筑师在设计这些建筑时考虑到这一点。台北101大楼是世界上最高的建筑之一，它有一个660吨的钟摆作为质量阻尼器来消除任何共振。
在所有的工程领域中都有许多共振失效的例子。
- 行军士兵的声波频率的刺激导致了1831年布劳顿吊桥和1850年法国昂热桥的倒塌。塔科马海峡大桥的失败是记录最多的，有很大的影响世界各地的桥梁设计。
- 车轮对旋转车轮上风的相互作用的共振可能是造成灾难性故障的原因Spinenergy-Rev X自行车轮子。尽管这是一个高性能轻量碳纤维车轮，这些故障导致该产品退出。
- 1985年墨西哥地震中，许多中层建筑的倒塌是由于共振造成的。
- 多桨叶直升机在地面上的完全破坏是由于起落架冲击引起的直升机共振的一种情况，称为“地面共振”。
如今，设计软件可以模拟和预测给定物体的固有频率。
在大多数情况下，失效不是因为构件上的应力非常高，而是因为在一个节点上的应力连续反转。很多时候，不是主机部件出故障，而是一个小附件或夹具出故障，导致滚雪球效应。
发电厂故障
发电厂对这类故障并不陌生。
我记得在一个发电厂的变桨距轴向型FD风机叶片故障。一台风机的所有叶片在运行大约100小时时全部失效。指责的游戏开始了，并被推到施工上，因为没有清除一些夹在叶片之间的临时材料，损坏了一个叶片，随后损坏了所有其他叶片。几天后，第二台FD风机也以完全相同的方式故障，并且在相同的运行时间内完全相同。设计师必须参与进来。通过一个变频激振器，他们发现叶片的固有频率与速度的谐波重合。这导致了叶片的共振振动，导致叶片根部的疲劳破坏。在更换了新设计的叶片后，风扇一直连续运行至今。
当烟道气体移动或在第二通道线圈中，涡旋分解产生气柱的共振。振动导致管道故障。
高压蒸汽管道中流动共振引起的热套管疲劳失效是设计人员必须考虑的另一个问题。
泵轴的故障，由于共振在临界速度和共振由于频率从变频驱动器已经报道。有泵底板共振导致管道振动和故障的案例。
1971年，美国莫哈维电厂因在输电线路上安装串联电容器而产生次同步谐振，导致涡轮轴失效。
汽轮发电机临界转速
汽轮发电机临界转速是电厂谐振的一个实际方面。涡轮转子是一个简单的支持轴和有一个固有频率，在转速方面被称为临界速度。这对任何旋转机器都适用。
在典型的600 MW 50 HZ次临界汽轮发电机中，正常运行转速为3000转/分，临界转速为740转/分和2044转/分。轴承和支架的不同水平和垂直刚度导致了这两种临界速度。操作人员在启动涡轮机时要谨慎地尽可能快地通过这个速度，即“临界转速规避”。转子中的任何不平衡都会在临界速度下导致非常高的振动。任何允许套管膨胀的停留时间都要低于或高于这个速度。当涡轮机以这样的速度运行时，非常高的振动水平可能导致灾难性的故障。你可以在涡轮的铭牌上看到临界速度。有些涡轮设计的临界转速接近工作转速。这些涡轮机在运行时表现出持续的高振动。
自然频率共振可能是许多未知和神秘的工业故障的罪魁祸首。在分析失败时，请记住这种可能性。
