Soutenance de thèse – Florian SURMONT “Entre normes et réalité industrielle : apports sur la simulation numérique en éolien offshore”

Florian SURMONT soutiendra sa thèse le 9 janvier 2020 à 10h00 à Centrale Nantes (Amphi E) sur le sujet suivant :

“Entre normes et réalité industrielle : apports sur la simulation numérique en éolien offshore”

Résumé :

Afin de répondre aux exigences de cas de chargement des standards tout en tenant compte des procédés de calcul industriels, cette thèse de doctorat porte sur l’amélioration des méthodes et modèles de simulation numérique en éolien offshore.

Deux axes sont étudiés. Le premier consiste en la définition d’une méthodologie basée sur la méthode IFORM pour l’étude des efforts extrêmes au niveau
des fondations d’un mât d’éolienne, afin de faire le lien entre les variables aléatoires caractérisant l’environnement et des calculs CFD coûteux
numériquement. Les résultats obtenus avec la méthode IFORM sur un modèle non-linéaire analytique de cylindre sur houle irrégulière sont comparés à une approche de Monte-Carlo, une approche par intégration de la surface statistique et une approche règlementaire. Nous montrons que la
méthode IFORM permet d’identifier des environnements conduisant à la réponse extrême à simuler en CFD, environnements qui ne sont pas nécessairement ceux maximisant l’une des variables aléatoires.

Le second axe porte sur l’extension de la méthode de tir simple à un contexte multi-corps, pour la simulation de corps élancés statiques (ancrages, pales). Le but sous-jacent est de proposer une méthode efficace en termes de temps de calcul pour la simulation globale d’éoliennes offshores. La
méthode de tir consiste à transformer le problème aux limites en la résolution d’une fonction de contrainte évaluée par des intégrations continues successives du problème différentiel. Ce travail propose un formalisme du problème de tir simple commun aux cinématiques de fils et poutres et
dérive dans ce formalisme l’ensemble des conditions aux limites pour chaque cinématique. Nous nous intéressons ensuite à la modélisation des discontinuités géométriques et matériaux grâce à la méthode de tir multiple. Enfin, nous étendons les approches précédentes à une méthode multi-
tir/multi-corps pour l’étude des assemblages de corps élancés extrêmement présents en éolien. Les différentes extensions développées dans ce travail montrent de très bonnes correspondances avec des exemples issus de la littérature.

Rapporteurs :

Guillaume PUEL Professeur des Universités, École Centrale de Paris
Jean-Baptiste CASIMIR Professeur des Universités, Supméca Paris

Composition du Jury :

Corinne MIRAL Maître de Conférences, HDR, Université de Nantes
Christian BERHAULT Docteur, Expert scientifique chez France Énergies Marines
Franck SCHOEFS Professeur des Universités, Université de Nantes
Grégory LEGRAIN Maître de Conférences, HDR, École Centrale de Nantes