Rigidité, élasticité et résonance mécanique de la structure
Il est tout à fait naturel qu'en réalisant une structure avec des lattes souples en aluminium la structure finale présente une certaine souplesse. Cependant il convient de mieux préciser les axes de souplesse et de rigidité :
- dans la direction foyer vers centre du réflecteur la structure est rigide. C'est en fait le cas d'utilisation en dôme. Posez le réflecteur sur un sol plat et vous constaterez une grande résistance à l'effort vertical qui dans le cas d'un dôme de construction est engendré par son propre poids.
- dans la rotation autour de son axe la structure est rigide. Faites tourner votre réflecteur en changeant de sens brusquement de façon saccadée. Vous constaterez que le réflecteur se déplace d'un bloc sans se déformer.
- par contre si vous appliquez une force à un point du bord du réflecteur et dirigée vers sont axe alors on observe une certaine souplesse. Elle tend à déformer de façon symétrique le réflecteur en l'aplatissant dans un sens et en l'élargissant dans le sens perpendiculaire. On constate aussi de cette façon le mode de vibration du réflecteur ... mais aussi la manière de le limiter: en attachant deux cordes à deux extrémités opposées du bord du réflecteur et perpendiculaires entre elles.
Ces quelques observations simples permettent de mieux appréhender le comportement mécanique exact du réflecteur en particulier son mode de résonance mécanique et d'imaginer une solution pour le limiter. L'étude des résonances mécaniques d'une antenne est primordiale pour juger de sa résistance au vent. Beaucoup d'antennes finissent pas se casser (par exemple un boom d'une yagi se briser en deux!) sous l'effet de leur vibration du fait de leur mise en résonance mécanique par le vent.
Calculs et ajustements
Le calcul des géodésiques est ici basée sur des approximations. Il est difficile de donner une estimation de l'erreur absolue qu'engendre cette approximation. Néanmoins l'expérience montre que :
- un calcul approché permet de réaliser un premier ajustement assez précis de l'ordre de quelques mm et qui "colle" bien
- cependant un dernier ajustement manuel est utile pour obtenir une structure parfaite et cela surtout lorsque le maillage devient serré.
Extension à des diamètres importants
La réalisation des réflecteurs de diamètres importants pose toujours problème quelque soit le design et la technologie utilisée tout simplement parce que la surface augmente avec le carré du diamètre.
Mais augmente alors aussi avec le carré du diamètre:
- le poids
- le nombre de géodésiques
- le coût de réalisation
Sur le plan de la faisabilité technologique il devient difficilement imaginable de réaliser une simple structure maillée, en fait un simple "panier", sans ajout de structures de renfort pour des diamètres supérieurs à 2m.
Il faut plutôt partir du concept suivant:
- réaliser une structure d'accueil du réflecteur
- réaliser le réflecteur géodésique et venir le poser sur la structure d'accueil
Cependant la structure d'accueil reste de conception simple, par exemple quatre ou six bras seulement qui viennent prendre appui sur le "panier" géodésique en quelques points de maillage. Inutile de fabriquer des bras à la forme parfaitement parabolique.
Exemple de bras de renfort. La structure géodésique qui prend appui est la courbe en pointillé.
La dernière mise à jour de cette page date du mardi 15 décembre 2015