fenomeni aeroelastici sulle antenne

[IK7JWY]

in genere quando si tratta di verificare una struttura porta-antenne si considera l'azione statica equivalente del vento sulle strutture, un pò come si fa con gli edifici.
Se volessimo approfondire il discorso sulle antenne , però, non potremmo trascurare fenomeni "aeroelastici" che in realtà sono importantissimi per le strutture leggere, snelle e assai poco "smorzate" quali sono appunto le antenne.

Ci è mai capitato di stare in terrazza e ad un certo punto cominciamo a sentire un ronzio proveniente dall'antenna ? Ci avviciniamo e notiamo che gli elementi o anche solo uno di essi sta vibrando come la corda di una chitarra ! E questo con un filo di vento, perchè se il vento aumenta il fenomeno sparisce.

Ecco, questo è un fenomeno aeroelastico, in cui cioè il vento e la struttura (l'antenna) interagiscono per effetto delle oscillazioni dell'antenna, così significative da modificare l'azione del vento su di essa.

Senza invocare numeracci strani come quello di Strouhal o quello di Scruton..., vale la pena sapere che per attenuare o eliminare il suddetto fenomeno (ronzio dell'antenna a basse e più o meno costanti velocità del vento) basta aumentare il "fattore di smorzamento" degli elementi dell'antenna. Basta cioè fare qualcosa che smorzi le oscillazioni. Per esempio aumentare un pò la massa della parte terminale degli elementi.

Oggi ho fatto proprio questo per ovviare al ronzio del riflettore della mia monobanda dei 10m. Vederla vibrare faceva quasi paura , oscillazioni veloci delle estremità nel piano verticale di circa 4-5 cm e ronzio tale che lo sentivo anche in casa, trasmettendosi attraverso il traliccio e le murature ! Ho infilato nella parte terminale dell'elemento (diametro 10mm) un metro circa di monofilo Bayco da 6mm di diametro. Sembra funzioni

[IV3TDM]

Re: fenomeni aeroelastici sulle antenne

in genere quando si tratta di verificare una struttura porta-antenne si considera l'azione statica equivalente del vento sulle strutture, un pò come si fa con gli edifici.
Se volessimo approfondire il discorso sulle antenne , però, non potremmo trascurare fenomeni "aeroelastici" che in realtà sono importantissimi per le strutture leggere, snelle e assai poco "smorzate" quali sono appunto le antenne.

Ci è mai capitato di stare in terrazza e ad un certo punto cominciamo a sentire un ronzio proveniente dall'antenna ? Ci avviciniamo e notiamo che gli elementi o anche solo uno di essi sta vibrando come la corda di una chitarra ! E questo con un filo di vento, perchè se il vento aumenta il fenomeno sparisce.

Ecco, questo è un fenomeno aeroelastico, in cui cioè il vento e la struttura (l'antenna) interagiscono per effetto delle oscillazioni dell'antenna, così significative da modificare l'azione del vento su di essa.

Senza invocare numeracci strani come quello di Strouhal o quello di Scruton..., vale la pena sapere che per attenuare o eliminare il suddetto fenomeno (ronzio dell'antenna a basse e più o meno costanti velocità del vento) basta aumentare il "fattore di smorzamento" degli elementi dell'antenna. Basta cioè fare qualcosa che smorzi le oscillazioni. Per esempio aumentare un pò la massa della parte terminale degli elementi.

Oggi ho fatto proprio questo per ovviare al ronzio del riflettore della mia monobanda dei 10m. Vederla vibrare faceva quasi paura , oscillazioni veloci delle estremità nel piano verticale di circa 4-5 cm e ronzio tale che lo sentivo anche in casa, trasmettendosi attraverso il traliccio e le murature ! Ho infilato nella parte terminale dell'elemento (diametro 10mm) un metro circa di monofilo Bayco da 6mm di diametro. Sembra funzioni

Ciao Art, leggo il tuo intervento e mi torna in mente quando, tanti anni addietro, installai una "corner reflector" a Trieste Radio, la stazione costiera della Capitaneria di Porto. Ovviamente si trattava di servizio nautico e quindi in gamma VHF, con dimensioni ragguardevoli (sembrava il cancello di ingresso di una villa). Dopo qualche mese ricevetti una telefonata, con la quale mi informavano che l'antenna era praticamente scomparsa, ed era rimasta soltanto la "cornice". Mi recai sul posto per constatare che tutti i traversini in alluminio costituenti le due semigriglie del riflettore erano effettivamente mancanti. All'atto dello smontaggio potei costatare che questi erano stati tutti tranciati a causa delle vibrazioni provocate dalla bora che vi era stata in quei giorni e la frattura era in corrispondenza delle saldature. Installai così una nuova antenna, avendo però l'accortezza di realizzare un "giro morto" a metà di ogni elemento, con un cordino in Kevlar avente la funzione proprio di smorzare le vibrazioni. Oggi sono in pensione, ma credo che l'antenna sia ancora al suo posto, integra. Leggo poi che tu hai infilato un pezzo di Bayco, il quale va certo bene, ma che forse rimane comunque propenso a vibrare essendo a sua volta un corpo rigido. Allora credo che, oltre alla difficoltà di reperire il Bayco in modeste quantità, forse sarebbe facile utilizzare un semplice cordino tipo quelli per nautica, reperibilissimi ovunque, e che risolve ottimamente il problema (adottato anche dalla Hy Gain) e visto che va all'interno dell'elemento e rimane protetto dagli agenti atmosferici, in particolare agli UV, viene garantita la durata non certo inferiore a quella dell'antenna stessa.
'73 de Daniele - IV3TDM

P.S.: approfitto nuovamente per complimentarmi a proposito di HamRadioWeb, sempre interessante e ben fatto.

[IZ5CML]

Re: fenomeni aeroelastici sulle antenne

Interessante.

Mi ricordo la prima volta che ho visto questa cosa sul manuale di una TH11 della HyGain, noi ci mettemmo della normale corda da "panni" da 4-6mm, non ricordo, tanto dovendo stare dentro, credo che si deteriorerà mai, più "brutalmente" c'è chi lo chiama effetto risonanza, fatto è che è molto fastidioso ed anche dannoso oltre un certo limite.
A me capitava di sentirlo con una 5El della Eco per i 6m, ma mai con le trappolate d'alluminio che ho usato.

[IZ1GIP]

Re: fenomeni aeroelastici sulle antenne

Per ovviare a questo inconveniente, sulle linee aeree si usano questi smorzatori applicati sul conduttore in prossimità delle mensole dei tralicci.
La funzione è analoga alle soluzioni adottate in questa occasione per le antenne.
'73
Piero

[IK7JWY]

Riprendo questa vecchia discussione , ripescata con l'agevole funzione di ricerca del forum (chiave di ricerca "vibrazioni") per chiedere un particolare a chi ne sa di più. Ho smontato recentemente la mono dei 10m (OWA 6 elementi) perché gli elementi vibravano troppo col vento e producevano un fastidioso rumore anche sotto casa, e la XYL minacciava provvedimenti più drastici... Ma, ovviamente, voglio rimontarla. Volendo adottare la soluzione Hy-Gain, ricordata da IV3TDM in questa discussione , cioè quella del cordino uso nautico infilato dentro ogni elemento dell'antenna, chiedo: tale cordino deve essere lungo quanto l'elemento ? Basta infilarlo e lasciarlo così, semplicemente appoggiato alla parete interna dell'elemento di alluminio , oppure va fissato da qualche parte ?

[IK7JWY]

Nel frattempo ho cercato in rete e ho trovato un vecchio manuale di istruzioni Hy-Gain, da cui ho estrapolato la pagina di interesse, che riporto qui di seguito. Qui si parla di corda , lunga circa 60 cm (2 piedi) , infilata dentro la parte terminale degli elementi e trattenuta dentro da un tappo, come in figura. Funzionerà ?

[ik2xyi]

Ne parla anche Nerio in uno dei suoi tanti libri è un fenomeno assolutamente da non sottovalutare.
Si può rimediare con molta facilità!

[I2NOY]

Io negli anni '80 ebbi una 3 elementi tribanda PKW che intorno agli 8-10 km/h di vento sembrava una mitragliatrice. In questo caso colpa dei tubi che erano laschi uno nell'altro, causa diametro interno di uno troppo ampio rispetto al diametro esterno dell'altro. Si sa che PKW era ai tempi un po' "artistico".

[IZ5CML]

Io negli anni '80 ebbi una 3 elementi tribanda PKW che intorno agli 8-10 km/h di vento sembrava una mitragliatrice. In questo caso colpa dei tubi che erano laschi uno nell'altro, causa diametro interno di uno troppo ampio rispetto al diametro esterno dell'altro. Si sa che PKW era ai tempi un po' "artistico".

Mitragliatrice
Purtroppo se qualcosa entra in "risonanza" viene giù tutto, fenomeno temutissimo sugli aerei....

[IK7JWY]

l'antenna è di nuovo su. Ho adottato il metodo Hy-Gain. Notare i tappetti neri di gomma alle estremità degli elementi. All'interno ho inserito uno spezzone lungo 1 metro di cordina nautica diametro 5 m. Vediamo.