在汽轮机的振动事故中，叶片振动事故所占的比例一直较大。例如，汽轮机调节级叶片除了承受静应力外，还必须承受蒸汽的冲击力及喷嘴隔板机构引起的激振力；低压部分的动叶片在异常排汽压力、低负荷、空负荷及其他非正常运行工况方式下，汽流会产生强烈扰动，叶片的动应力比正常工况下要大很多。汽轮机末几级长叶片是弯扭变截面叶片，振动特性复杂，由于弯曲振动与扭转振动的耦合，极易发生共振。除调节级和末级动叶片外，其他各级叶片也往往因为振动强度不合格而造成叶片断裂。频率异常等不良运行方式会影响零部件的振动特性，也容易造成叶片的断裂。因此叶片振动要研究叶片的振动特性和激振力特性，保障叶片的安全。

单个叶片的振动类型有三种，分别是叶片切向振动、叶片轴向振动和叶片扭转振动（图1）。叶片在叶轮平面内的振动，称为叶片切向振动。叶片在汽轮机轴向或者绕其最大惯性轴方向上的振动称为叶片轴向振动。叶片绕叶身上某一轴线往复扭转的振动称为叶片扭转振动。

实际上，叶片振动时，一般是绕最小惯性轴振动，但因其方向与叶轮方向相近，故习惯上仍称为叶片切向振动。切向振型是经常讨论的主振型。叶片在汽轮机轴向上的刚度很大，一般不会发生高阶叶片轴向振动。叶片扭转振动常发生在汽轮机较长的扭叶片上。

图1 叶片的振动类型

叶片顶部有振动位移的叶片振型为A型振动，其中叶身上没有节点（振动叶片上位移为零的点称为节点，严格讲应是一条位移为零的线）的振型称为A型振动，其中没有节点（0节点）的振型称为A₀振动，有一个节点和两个节点的振型分别称为A₁振动和A₂振动（图2），如此类推。对节点的切向振型，其对应频率很高，一般很少发生。

图2 A型振动和B型振动

叶身振动而叶顶不动的振型称为B型振动，自由叶片不会发生B型振动。

在扭转振动时，叶身上可能只有一条节线，也可能有多条节线。根据叶身上的节线根数，分别称为T₁、T₂及T₃等扭转振型。

所谓叶片组即用围带或拉金将叶片连接成组，相对于自由叶片，其特点是叶片顶部或中间某一位置受到变形约束，因此有其特殊的振动特性。

若叶片组顶部有振动位移，则根据叶身上的节点数目，其切向振动仍称之为A₀型、A₁型和A₂型振动（图3a～3c）。当用拉金连接叶片组时，节点常在拉金附近。当叶片顶部用围带连接时，由于叶顶受到约束，可能叶身振动，而叶顶不动或者近似不动，产生切向B型振动。叶片上无节点的，称为B₀型振动；叶片上有节点的，按节点数目分别称为B₁型、B₂型振动。切向B型振动为叶片组的主要振型，但B₁型以上的振动很少发生。

当叶片组作B₀型振动时，凡与叶片组中心线两侧等距离对应的叶片振动相位双双相反的称为第一类对称B₀振动，如图3d所示；若对应的叶片相位双双相同，则称为第二类对称B₀振动，如图3e所示。随着组内叶片数目的增加，同一对称振型中，各叶片也会有不同的相位排列，频率也有差异。因此，叶片组切向B₀型振动的频率常为一频带，即叶片组在不太大的频率范围内，有很多不同的相位组合形式与相应的自振频率。由于组内各叶片及围带的装配质量不尽相同，因而也会出现非对称B₀型振动。在实际B₀型振动中，叶顶也不是绝对没有振动位移，故也有时因为叶片组作A型振动时，组内各叶片振动相位相同，将其称为同相振动，而将组内各叶片振动相位不同的B型振动称为异相振动。

图3 叶片组的切向A型及B₀型振动

当叶片组作轴向振动时，可以成组地同时沿轴向前、后移动，而相邻叶片组常作相位方向相反的振动。在一组叶片作轴向振动时，围带上也可能有节点出现，在节点两侧叶片轴向振动的相位相反。叶片作这种振动时，实际上也有扭转变形，故称为轴向扭转振动。根据围带上节点数的多少，分别称为T₁、T₂……型振动。

当叶片成组后，组内叶片仍然可以作各种扭转振动，在叶身上也有节线。节线可以是一根或者多根，根据节线的多少区分扭转振型。

当叶片由于发生共振二损坏时，受到的是往复交变应力，故表现为疲劳破坏的特征，断口较光亮、平整，具有贝壳纹路。由断口金相图可以看出疲劳破坏逐渐发展的过程，也可看出损坏的起始点和破裂发展的方向。当断裂面积逐渐扩大时，叶片强度显著降低，最后因应力过大而被拉断。被拉断的区域，断口呈现出高低不平状。