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Projets de recherche

Le laboratoire SMC travail activement sur plusieurs projets dont voici un aperçu :

Projet Weamec SHM Grout (2017-2021) : Structural Health Monitoring of Offshore Wind Turbine Grouted Connection

La liaison cimentaire entre tubes métalliques est une technique très répandue dans le milieu offshore, notamment dans le secteur de « l’oil and gaz ». Cette technique a été reprise dans le secteur de l’éolien offshore posé pour connecter la structure (jacket ou monopile) à sa fondation. Les efforts dynamiques que subit l’éolienne sont cependant très différents de ceux des plateformes offshores. En 2009-2010, en mer du Nord, un glissement progressif de la liaison a été observé sur près de 600 des 988 éoliennes offshore (de type « monopieu »). Il n’a pas été possible de détecter cet endommagement avant qu’il ne crée des modifications de géométrie conséquentes. Le projet SHM-Grout, financé par le pôle régional Weamec, vise à évaluer la pertinence de plusieurs méthodes non destructives pour détecter et suivre l’endommagement de ce type de connexion. En partenariat avec l’Université de Nantes, et avec la participation de l’entreprise STX, les laboratoires SMC et SII de l’IFSTTAR ont dimensionné un échantillon à échelle réduite de ce type de connexion cimentaire, l’ont instrumenté avec plusieurs technologies de capteurs et l’ont soumis à des sollicitations de fatigue axiale. Bien que les résultats de l’instrumentation soient encore en cours d’exploitation, l’endommagement a bien pu être détecté par les différentes méthodes testées.

Site internet du projet : https://www.weamec.fr/projets/shm-owtgrout/
(Contacts locaux : Laurent Gaillet - Laurent.Gaillet@univ-eiffel.fr , Sylvain Chataigner - Sylvain.Chataigner@univ-eiffel.fr )

Collaboration R et D ColdPad/ENSTA/Univ Eiffel: Participation au développement de connecteurs collés pour applications sur structures métalliques offshore : Thèse Marthe Loiseau (2019-2022)

COLD PAD est une société spécialisée dans le collage structural fiabilisé. Elle a mis au point plusieurs produits industriels commercialisés dans l’industrie pétrolière dont C-Claw : une platine collée, mise en œuvre industriellement à l’aide d’un outil électroportatif afin de fixer des chemins de câbles, des supports de tuyauterie, des patins, des mains courantes, des échelles, des équipements électriques... Ces équipements doivent tenir en service sous des chargements de fluage. Cette thèse concerne la méthode de dimensionnement en vue de certifications sur des applications sous-marins.

Après des travaux préliminaires visant à caractériser pour une géométrie donnée le comportement mécanique des connecteurs collés, un travail de thèse a été commencé afin d’appréhender le fluage de connecteurs assemblés par collage structural quel que soit le type de sollicitations et en prenant en compte l’effet de l’environnement sur celui-ci (Durabilité de connecteurs collés soumis à des sollicitations de fluage pour des applications sur sous-marins). Dans le cas des connecteurs C-Claw étudiés, l’étanchéité étant assurée, l’effet de l’environnement étudié sera celui de la température. Ce travail s’effectue en collaboration avec l’entreprise ColdPad et l’ENSTA Brest (Romain Creac’hcadec).

(Contact local : Sylvain Chataigner - Sylvain.Chataigner@univ-eiffel.fr )

Projet ANR FEM Monamoor: Suivi des lignes d'ancrage en polyamide (2020-2024)

Bien implanté en Europe, l’éolien offfshore a un potentiel mondial qui pourrait atteindre plus de 100 GW d’ici 2030. On estime que les éoliennes flottantes représentent 10 % du marché, en exploitant des sites offshores où le potentiel éolien disponible est jusqu’à quatre fois plus élevé que pour les turbines fixes. Comparé aux fondations d’une éolienne fixe, un système d’ancrage est plus facile à installer et s’adapte plus facilement aux caractéristiques géologiques du lieu implantation.
L’éolien offshore flottant, dont le système d’ancrage est un élément essentiel, peut rapidement devenir une alternative compétitive. Les sites éoliens flottants actuels se situent dans des eaux de profondeur modérée à faible, où un ancrage caténaire standard n’est pas approprié. Des forces de rappel et un amortissement dynamique plus efficaces sont assurés par un ancrage semi-rigide composé de lignes synthétiques. En réduisant jusqu’à deux fois l’empreinte au sol, le câble en polyamide est une solution prometteuse.

Le projet Monamoor vise à développer des outils de modélisation du comportement mécanique des lignes en fibre de nylon et des instruments de surveillance à long terme appropriés, basés sur une compréhension approfondie des mécanismes de dégradation des matériaux. Le laboratoire SMC sera impliqué sur l’évaluation du monitoring par émission acoustique de ces câbles.

Site internet du projet : https://www.france-energies-marines.org/R-D/Projets-en-cours/MONAMOOR
(Contact local : Sylvain Chataigner - Sylvain.Chataigner@univ-eiffel.fr )

Collaboration R et D JIP Strength Bond Offshore: (2019-2022)

Les contraintes environnementales du milieu marin entraînent plusieurs types d'endommagement des structures métalliques, principalement la corrosion et la fatigue. La nécessité de pouvoir prévenir, réparer et contrôler ces endommagements a vu se développer plusieurs techniques. La plus commune, consistant à découper les parties endommagées et à les remplacer en soudant de nouvelles pièces, est inadaptée si la zone est considérée comme « à risque » vis-à-vis des incendies. L'exemple de navires pétrolier ou gazier dont l'utilisation de poste a souder nécessite d'inerter de grandes surfacse met en évidence la nécessité de trouver de nouveaux moyens « froid » pour réparer les zones corrodées ou fissurées. De plus en plus de solutions de renforcement ou de réparation de structures métalliques offshore à base de matériaux collés sont proposés aux armateurs. Ceci implique de pouvoir évaluer, caractériser et dimensionner les capacités des assemblages utilisés sous différents modes de sollicitation. Dans ce cadre, le laboratoire SMC en collaboration avec le laboratoire SII accueille un travail de thèse sur le sujet de l’évaluation de stratégies de dimensionnement de renforcements composites collés sur structures métalliques offshores (thèse Q. Sourisseau). Le projet est piloté par Bureau Veritas et réalisé en collaboration avec TOTAL, Petrobras, Naval Group, Siemens, ColdPad, et Infracore.

(Contact local : Sylvain Chataigner - Sylvain.Chataigner@univ-eiffel.fr )