Soutenance de thèse Benjamin ROCHER – “Fiabilité des fondations d’éoliennes et de sous-stations électriques en mer soumises à de la fatigue”

RÉSUMÉ:

Dans les années à venir, la France aura l’opportunité d’assurer la transition énergétique au moyen de l’électricité issue de l’éolien offshore. Dans un contexte où il faut maintenir son coût de production compétitif vis-à-vis d’autres sources d’énergie, le dimensionnement des dizaines de fondations d’un champ éolien offshore doit être optimisé. Face aux agressions de l’environnement (tempêtes, fatigue, bio-colonisation), cette optimisation doit intégrer la présence d’incertitudes et implique une surveillance de l’état structurel par des inspections et de l’instrumentation. Or, un plan d’inspection trop dense induit des surcoûts qui peuvent contrebalancer les gains obtenus lors de l’optimisation du dimensionnement. Cette thèse s’intéresse donc à la fatigue des assemblages soudés. En effet, nous estimons que c’est à ce niveau que la marge de progrès scientifique est la plus importante car les approches usuelles en propagation de fissures ne semblent pas adaptées dans le cas de structures à faible redondance.

Nous proposons donc une méthode de prédiction de l’endommagement local de fatigue basée sur une modélisation dépendante du temps visant à faciliter la prise en compte de données d’instrumentation de structures et ainsi la maintenance préventive. Il est évalué grâce à un calcul de structure faisant appel à un modèle multi échelles et permet d’identifier la durée avant l’amorçage d’une fissure. Compte tenu des incertitudes matérielles et environnementales, la méthode introduit une modélisation probabiliste. Nous montrons enfin que le modèle peut tenir compte des mesures de contrainte locale par instrumentation pour actualiser les prédictions et réduire les incertitudes.

JURY:

Rapporteurs :

Alaa CHATEAUNEUF, Professeur , Université Blaise Pascal
Rodrigue DESMORAT, Professeur, LMT-Cachan

Examinateurs :

André BIGONNET, Docteur ingénieur, André Bignonnet Consulting
Philippe PILVIN, Professeur, Université Bretagne Sud
Antoine ROUHAN, Docteur ingénieur, Bureau Véritas

Directeur de thèse :

Marc FRANCOIS, Professeur , Université de Nantes

Co-directeur de thèse :

Franck SCHOEFS, Professeur , Université de Nantes

Co-encadrant:

Arnaud SALOU, Ingénieur Recherche, STX France Solutions