这类荷载的特性曲线是在固定时间周期内，荷载以谐波曲线在最小到最大的范围内变化方向及/或大小。例如：荷载可以用下面的函数方式来描述：
F(t) = A + B cos(w t + f)
式中：
F(t) = 力的大小，它是时间的函数
A = 平均力
B = 最大力和最小力与平均力之间的变化量
w = 角频率（弧度/秒）
f = 相位角（弧度）
t = 时间（秒）
对于具有谐波力/时间谱的荷载最好用谐波方法求解。具有谐波特性的荷载主要包括设备振动、声学振动和脉动。
设备振动
与管道相连的转动设备如稍微超出允许值（例如，传动轴不对中等），在连接点它会给管道施加一个小的周期性位移。此位移周期很可能与设备运行周期相一致。管道连接点的位移虽然很小，但却可能造成显著的动态荷载问题。一旦设备运行周期和偏差量已知，则荷载随时间的变化就很容易预测。
声学振动
管道内的流体流动特征发生变化（例如，流体流经孔板时流动状态从层流变成湍流）时，会在管道内产生轻微的横向振动。通常这些振动符合谐波模式，基于流动状态，可在某种程度上预测主导频率。例如，Strouhal 方程预测流体通过孔板产生的振动频率在 0.2V/D 和 0.3V/D 之间，其中，V 是流体速度（英尺/秒），D 是孔直径（英尺）。管道周围的气流也会产生横向位移（即涡轮脱落现象），激发频率约为 0.18V/D，其中 V 是风速，D 是管道外径。
脉动
往复泵或压缩机工作期间，活塞在旋转轴的驱动下压缩流体。使系统任意指定位置的流体压力随着时间的变化发生周期性变化。成对弯头或闭合管路中流体压力不相等，在系统中产生不平衡压力荷载。由于压力平衡随着压缩机周期变化，因此不平衡力也发生变化。由于多个活塞在轴的每次旋转引起相应数量的振动力，因此力循环频率可能是设备工作循环的数倍。压力的变化随着流体而持续移动。在稳态流状态下，系统中相邻的成对弯头都可能同时出现不平衡力。荷载大小可能会不同。荷载循环相位可能同相，也可能不同相，这取决于脉动速度、每个弯头对与压缩机的距离以及成对弯头之间的管道长度。
例如，弯头 a 压力是 Pa(t)，弯头 b 的压力是 Pb(t)，则两个弯头之间沿管道作用的不平衡力为：
F(t) = (Pa(t) - Pb(t)) A
式中：
A = 管道内截面面积
假设压力峰值在 t = 0 时刻到达弯头“a”，则 Pa(t) 如下：
Pa(t) = Pavg + 0.5 (dP) cos w t
式中：
Pavg= 管线平均压力
dP = 压力交变量
w = 脉动的激励角频率
如果弯头之间的管道长 L，则压力脉动经过弯头 a 后到达弯头 b 的时间 ts：
ts = L / c
式中：
c = 流体中的音速
弯头 b 的压力表达式为：
Pb(t) = Pavg + 0.5(dP) cos (w t - Q)
式中：
|
Q |
= 压力峰值在 a 和 b 间的相变化 |
|
= w ts |
合并这些方程，则作用在一个弯头对的不平衡压力为：
F(t) = 0.5(dP)A * [ cos w t - cos w (t - L/c) ]
在稳态情况下，管道系统的所有弯头对处于类似状态。