Thèse – Biofouling et dommages en fatigue des ancrages

Rendez-vous le 11 décembre à 14h00 pour une soutenance de thèse portant sur l’impact de la biocolonisation sur les dommages en fatigue des lignes d’ancrage des éoliennes flottantes dans une perspective de suivi en service des structures. Ces travaux ont été réalisé dans le cadre du projet MHM-EMR.

Le suivi en service des lignes d’ancrage d’une éolienne flottante dans le but d’évaluer leur dommage en fatigue tout au long de leur vie, est un défi scientifique et industriel. Dans cette thèse, on opte pour des stratégies de suivi reposant sur l’utilisation de modèles numériques qui simulent la tension ou la contrainte dans les lignes. La problématique principale est la mise à jour des paramètres intrinsèques incertains, comme les coefficients hydrodynamiques, la masse linéique, la position de l’ancre ou la longueur de la ligne, qui influencent la tension. Cela nous a conduits à étudier l’influence de la biocolonisation sur le dommage en fatigue des lignes d’ancrage.

La thèse a donc pour objectif de répondre à la question suivante : Le processus stochastique de biocolonisation, en changeant le chargement structurel sur les lignes, propage-t-il de façon significative, ses incertitudes jusqu’au dommage en fatigue des lignes ? La construction d’un modèle spatial de la distribution de biocolonisation le long des lignes d’ancrage constitue la première contribution originale. Elle se base sur des données de la littérature et de nouvelles campagnes expérimentales en mer. A l’aide de ce modèle spatial, la contribution de la biocolonisation sur le dommage en fatigue des lignes d’ancrage a été évaluée sur un modèle numérique d’une éolienne flottante semi-submersible de 10 MW, ancrée par des chaînes caténaires. La réponse apportée est donc contextuellement liée au cas d’étude. La biocolonisation présente une influence significativement faible sur le dommage en fatigue des lignes caténaires. L’incertitude globale sur le dommage en fatigue due aux variations de biocolonisation est cent fois
plus faible que celle due aux variations environnementales (vagues, vent et courant). Cependant, cette conclusion ne peut s’étendre à l’ensemble des systèmes d’ancrage et la thèse présente une méthodologie d’étude reproductible se basant sur une compréhension physique préliminaire de la réponse dynamique des lignes.

La dernière partie est la deuxième contribution originale. Elle se focalise sur la mise à jour de la masse de biocolonisation par suivi en service. La méthode repose sur le choix de conditions environnementales, dites qualifiantes, qui favorisent la mise à jour de la masse. L’application pratique de la méthode est étudiée et débattue dans le cas défavorable d’ancrages caténaires, en propageant des incertitudes à travers un méta-modèle dédié du modèle numérique.

Composition du jury

• Rapporteurs :
  • John Dalsgaard SØRENSEN, Professeur, Aalborg University
  • Jimmy MURPHY, Professeur, University College Cork
• Examinateurs :
  • Alaa CHATEAUNEUF Professeur, Université Clermont Auvergne
  • Violette HARNOIS , Ingénieure, Principia
  • Jean-Christophe GILLOTEAUX, Ingénieur de recherche, Ecole Centrale de Nantes
  • Thomas SOULARD, Ingénieur de recherche, Ecole Centrale de Nantes
• Directeur et co-directeur de thèse :
  • Franck SCHOEFS, Professeur, Université de Nantes
  • Pascal CASARI, Professeur, Université de Nantes

L’accès à la soutenance se fera en utilisant le lien de connexion suivant : https://stream.lifesizecloud.com/extension/2833324/fb0a302b-4c56-4d23-85cf-3fcc574a6da7

Crédits photo : France Energies Marines et Naval Energies