Ebenfalls zur Überprüfung der Betriebstauglichkeit neuer Versuchsrotoren gehört die Überprüfung der maximalen Amplituden in möglichen Resonanzstellen, wie symbolisch im Bild oben dargestellt. Gerade für die höheren Eigenformen der Rotorschaufeln, die durch die Schaufelanzahl des Stators in der Regel angeregt werden, lassen sich Resonanzstellen im Betriebsbereich nicht immer vermeiden. Zur Bestimmung der Resonanzamplitude werden für eine virtuelle Schwingung (in der entsprechenden Eigenform und dem angeregten Phasendifferenzwinkel) die durch die aerodynamische Dämpfung aufgezehrte Arbeit mit jener Arbeit gleichgesetzt, die durch die externe aerodynamische Anregung an der schwingenden Schaufel verrichtet wird. Der erste Anteil hängt quadratisch, der zweite linear von der vorgegebenen Amplitude ab. Aus dem Gleichgewichtszustand, bei dem der Arbeitsanteil der aerodynamischen Dämpfung gerade die von der externen Anregung verrichtete Arbeit aufzehrt, ergibt sich die Resonanzamplitude für die angeregte Schwingung.
Die einzelnen Schaufelreihen der Rotoren und Statoren werden durch die Relativbewegung zueinander über Schaufelnachläufe oder Potentialfelder hochfrequent angeregt. Aus dem stationären Strömungsfeld lässt sich durch die Relativbewegung der Rotor- und Statorschaufeln zueinander die instationäre Anregung bestimmen. Die gleichmäßige Anregung mit Schaufelwechselfrequenz setzt identische Schaufeln und Schaufelkanäle voraus. Abweichungen hiervon generieren niederfrequente Anregungen (Low Engine Order, LEO), die im Auslegungsprozess nur ungenügend zu berücksichtigen sind, da die Ursache nicht vorhersehbar oder nur ungenügend modellierbar ist.
Literatur: