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.

Impact technique et économique attendu

Le projet DYNA porte sur l’ analyse dynamique du système sol-monopieu-structure en utilisant la méthode des éléments finis et en considérant les chargements de houle et du vent avec leur caractère dynamique et aléatoire.

Préalablement, une validation des résultats numériques qui seront obtenus dans le cas d’un chargement statique et d’un monopieu seul (sans tour) sera effectuée via des expérimentations, l’objectif étant de valider la procédure de modélisation numérique adoptée pour modéliser l’interaction sol-monopieu.

Les moyens de calcul développés permettront finalement un dimensionnement plus fiable et plus économique réduisant ainsi le conservatisme des approches actuelles. Le logiciel développé pourra être pris en main par les entreprises concernées du secteur des EMR.

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.