Etude du frottement interne dans les câbles d’ancrage synthétiques pour l’éolien flottant

Les éoliennes en mer sont une composante importante de la transition énergétique en cours en France et dans le monde. IFP Energies Nouvelle étudie en particulier la technologies des éoliennes flottantes, dont l’avantage est de pouvoir être déployées en mer relativement profonde. Un composant fondamental de l’éolienne flottante est la ligne d’ancrage, celle-ci associant souvent un câble synthétique et une chaîne. La thèse sera consacrée au câble synthétique et en particulier à son épissure. L’épissure est, à ce jour, la solution la plus efficace pour terminer un câble synthétique. Malgré cela, les câbles cassent habituellement au niveau des épissures, que ce soit en traction monotone ou en fatigue. Il s’agit donc d’un point faible. L’épissure tient par frottement. Pour comprendre une épissure, il faut comprendre le frottement dans un câble, or celui-ci est complexe et de ce fait mal connu. Il s’agira donc de :
-    Réaliser des essais de frottement sur câble. Des montages spécifiques devront être conçus et fabriqués. Il s’agira d’établir les courbes de frottement selon différentes configurations,
-    Développer une loi de frottement adaptée au câble synthétique, à partir des lois disponibles dans la littérature. L’implémenter dans le code éléments finis Abaqus et l’identifier sur les essais de frottement,
-    Caractériser les surfaces de contact, en particulier les modifications matériau et les éventuels endommagements,
-    Réaliser des épissures et les tester en traction, les exploiter par analyse d’images. Simuler ces essais avec la loi de frottement développée dans la thèse. En déduire les points de fragilité.

Le (la) doctorant(e) utilisera les bancs d’essai de l’IFPEN et les outils numériques développés à IFPEN et à l’IRDL. Il (elle) bénéficiera de l’expérience des deux instituts dans les éoliennes offshores, les câbles synthétiques et leurs applications maritimes. Une société fabricant des câbles d’ancrage sera impliquée dans la thèse. Le travail se déroulera sur le site d’IFPEN Lyon, à Solaize.
 

IFP Energies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation et de formation dont la mission est de développer des technologies performantes, économiques, propres et durables dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Pour plus d’information, voir notre site web. 
IFPEN met à disposition de ses doctorants un environnement de recherche stimulant, avec des équipements de laboratoire et des moyens de calcul très performants. Outre une politique salariale et de couverture sociale compétitive, IFPEN propose à tous les doctorants de participer à des séminaires et des formations 
 

Qualifications    Master en génie mécanique ou mécanique des matériaux
Connaissances linguistique    Anglais niveau B2 (CECR)    
Autres qualifications    Programmation, calculs par éléments finis