Description du poste

L’objectif général de la thèse est donc de proposer une méthode robuste pour l’assimilation des données disponibles sur le parc éolien d’EDF, à partir de modèles numériques et de données in situ. Le cadre d’application concerne les modèles de dynamique vibratoire utilisant des données de systèmes en service. Il est alors nécessaire d’aborder trois problématiques scientifiques :
(1) rendre robuste la méthode de recalage pour les problèmes multi-physiques comportant de nombreux paramètres, avec des mesures peu nombreuses et fortement bruitées, typiques de l’éolien offshore ;
(2) adapter cette méthode aux incertitudes sur l’environnement et les conditions limites (interactions avec le sol, paramètres variables avec le temps…), et aux aspects multi-physiques en dynamique ;
(3) définir la précision du modèle à la quantité et au contenu des données expérimentales disponibles (approche multi-fidélité), à partir de modèles de base rudimentaires (poutres), et enrichir un modèle biaisé pour qu’il reste compatible avec la physique observée.

Pour aborder ces trois points, le sujet de thèse propose de mettre en oeuvre le concept d’erreur en relation de comportement modifiée (mCRE), qui favorise les informations fiables du problème (équations d’équilibre, position des capteurs,..) et relâche les informations moins fiables (comportement du matériau, conditions limites, valeurs mesurées,…). L’utilisation de la fonctionnelle mCRE permet aussi naturellement d’avoir accès à un indicateur d’erreur de modèle. Une approche adaptative pour la sélection de modèle, parmi une hiérarchie de modèles disponibles (modèle poutre, modèle éléments finis plus raffiné,…), peut alors être facilement menée ; elle permet de cibler des modèles relativement grossiers mais suffisamment précis dans le cas où l’information expérimentale est limitée. De plus, il est envisagé de coupler cette approche avec un enrichissement du modèle par les données, afin de corriger les biais de modèle.

Les actions suivantes seront mises en oeuvre pendant la thèse :
1. Etude du design d’un parc éolien et analyse des données de mesure. Identification des zones critiques dans la structure et des limites actuelles des modèles de données.
2. Développement du concept mCRE dans le cadre des modèles éoliens comportant des interactions fluide-structure, des interactions sol-structure et un nombre important de paramètres d’entrée.
3. Complexification de la modélisation en fonction des phénomènes physiques identifiés comme les plus influents sur la durée de vie de la structure.
4. Intégration de l’aspect stochastique pour représenter plus efficacement les variabilités liées à l’environnement.
5. Validation du modèle et de la méthode grâce à une sous-partie des données de site ; mise en application pour la ré-actualisation de durée de vie de l’éolienne sur le site considéré.

Modalités de candidature

Contacter :

Ludovic Chamoin, ludovic.chamoin@ens-paris-saclay.fr
Nicolas Relun, nicolas.relun@edf.fr
Jean-Baptiste Le Dreff, jean-baptiste.le-dreff@edf.fr