Abstract : L’énergie éolienne a reçu une grande attention ces dernières années. Les éoliennes offshores (OWT) de plusieurs mégawatts, montées sur des monopieux de grand diamètre, sont aujourd’hui très utilisées. Il est généralement admis que le poids total des OWT doit être réduit au minimum afin de réduire leur coût. Cela aboutit tout naturellement à une structure mince très flexible qui est dynamiquement sensible aux charges extérieures. Cela nécessite la connaissance de la fréquence naturelle de l’OWT qui doit être en dehors des fréquences d’excitation pour éviter la résonance. En plus du critère lié à la résonance, les OWT doivent satisfaire à des conditions strictes concernant leur état limite de service tout au long de leur durée de vie. Ceci exige un outil numérique fiable avec un modèle de comportement avancé du sol. Les analyses modales et dynamiques existantes de ces structures complexes utilisent différents outils de simulation aéroélastique basés sur un nombre limité de degrés de liberté et/ou adoptent des hypothèses simplificatrices liées à la superstructure de l’OWT, l’interaction sol-fondation et le type de la loi de comportement du sol. En réponse à ces défis, cette thèse présente un modèle éléments finis tridimensionnel qui reflète le comportement de l’OWT avec un haut degré de précision et qui est utilisé pour le calcul des réponses modales et dynamiques de l’OWT. Un autre objectif de cette thèse est d’étudier l’atténuation des vibrations excessives des OWT. À cet égard, cette thèse présente une nouvelle technique dans laquelle l’analyse aux éléments finis est combinée à un système de contrôle pour étudier la performance en temps réel d’un système actif de dissipation d’énergie (Active Tuned Mass Damper ATMD) pour réduire les vibrations de l’OWT.

Cette thèse s’est déroulée dans le cadre du projet WEAMEC DYNA.

La thèse sera présentée devant le jury suivant :

Rapporteurs :
Monsieur Salah Laghrouche, Maître de Conférences HDR à l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard
Monsieur Hussein Mroueh, Professeur à l’Université de Lille Sciences et Technologies

 Examinateurs :
Madame Anne Pantet, Professeur à l’Université du Havre
Monsieur Isam Shahrour, Professeur à l’Université de Lille Sciences et Technologies

Directeurs de thèse :
Monsieur Abdul-Hamid Soubra, Professeur à l’Université de Nantes
Monsieur Mourad Aït-Ahmed, Professeur à l’Université de Nantes

Encadrante :
Madame Valentine Rey, Maître de Conférences à l’Université de Nantes

Invité :
Monsieur Yves Marin, Senior Project Manager – Expert Structural Engineer