Modélisation et Suivi en Service des Lignes d'Ancrages des Éoliennes Flottantes / Hong-Duc Pham ; sous la direction de Patrice Cartraud

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : anglais / English

Énergie éolienne en mer

Structures offshore -- Ancrage

Nylon

Matériaux -- Fatigue

Cartraud, Patrice (Directeur de thèse / thesis advisor)

Vidal-Sallé, Emmanuelle (1970-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Johanning, Lars (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Puel, Guillaume (1977-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Davies, Peter (1957-.... ; chercheur) (Membre du jury / opponent)

Schoefs, Franck (1968-.... ; chercheur en génie mécanique) (Membre du jury / opponent)

Berhault, Christian (Membre du jury / opponent)

École centrale de Nantes (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Nantes) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Institut de recherche en génie civil et mécanique (Nantes) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : On propose dans ce travail une méthodologie pour le suivi en service des lignes d'ancrage des éoliennes flottantes. Tout d’abord, une expression empirique de la raideur dynamique d'un câble en nylon est obtenue à partir des données d'essais dans la littérature. Une procédure pratique de modélisation est proposée en tenant compte de la raideur axiale dynamique non-linéaire des câbles en nylon. La deuxième partie est consacrée à la prédiction de la durée de vie des lignes d’ancrages. Des méthodes avancées pour l’analyse de fatigue dans le domaine fréquentiel et la simulation des réponses non-linéaires sont donc également étudiées afin de réaliser une estimation rapide de la fatigue et de la résistance dans un cadre fiabiliste. La présente méthodologie vise à faciliter la prise de décisions concernant la maintenance ou le remplacement des lignes en fonction du niveau de fiabilité estimé à différents instants.

Résumé / Abstract : In this work a methodology for service life monitoring of mooring lines of floating wind turbines is proposed. First, an empirical expression of dynamic stiffness of a nylon rope is obtained from the testing data in the literature. A practical modeling procedure is proposed which allows accounting for the non-linear dynamic axial stiffness of nylon mooring ropes. The second part is devoted to the prediction of fatigue life of mooring lines. Cutting-edge methods for fatigue analysis in frequency domain and for simulation of nonlinear mooring response are investigated in order to perform a quick fatigue estimate and strength check in a reliability framework. The present methodology aims to support making decisions regarding maintenance or replacement of lines based on the level of reliability estimated during the expected service life.