Contexte

Les monopieux constituent le mode de fondation le plus courant pour les éoliennes offshores. Ces monopieux supportent une structure en forme de tour surmontée d’un assemblage rotornacelle. La structure de tour est relativement flexible et doit résister à des efforts hydrodynamiques et aérodynamiques dus à la houle et au vent respectivement. Afin de réduire leur coût, les éoliennes doivent avoir un générateur puissant et un poids global minimal. Ceci a pour conséquence de rendre la structure de l’éolienne sensible aux chargements dynamiques même à faibles fréquences.

Ruptures scientifiques et innovation

L’état de l’art de l’analyse du comportement des fondations d’éoliennes offshore repose essentiellement sur des méthodes faisant intervenir l’interaction sol-fondation (en l’occurrence sol-monopieu dans le cas présent d’éolienne posée sur un monopieu de grand diamètre) en négligeant l’interaction avec la tour. De plus, les analyses sont généralement effectuées en statique. Or, l’éolienne est soumise à des efforts hydrodynamiques et aérodynamiques dus à la houle et au vent respectivement et qui sont de nature dynamiques.

L’originalité de ce projet est d’effectuer une analyse tenant compte de la nature dynamique des efforts de houle et du vent et considérant en plus l’interaction avec la structure car cette interaction peut avoir une très grande influence sur la réponse recherchée (déplacement et rotation induits en tête du monopieu et au sommet de la tour). Comme la réponse dynamique du système peut être influencée par la variabilité des propriétés du sol et la dégradation de ses propriétés lors du chargement dynamique, ces deux aspects seront considérés dans le cadre de ce projet.

Dates clés du projet

  • Octobre 2018 - Lancement du projet
  • Octobre 2019 - Analyse dynamique déterministe
  • Avril 2020 - Prise en compte de l’incertitude du chargement
  • Octobre 2020 - Prise en compte de la variabilité du sol
  • Avril 2021 - Prise en compte de la dégradation de la rigidité du sol
  • Octobre 2021 - Fin du projet (Soutenance d’une thèse et publications dans des revues internationales

Démonstrateur

Développement d’outils numériques sur l’analyse des fondations d’éoliennes en mer et pouvant être utilisés par les entreprises et les bureau d’études travaillant dans le secteur des EMR.