Résumé de la thèse
Les cordages en fibres synthétiques et les matériaux composites trouvent de nombreuses applications marines (respectivement : amarrage de bateaux, lignes d’ancrages de plateformes pétrolières flottantes ou de dispositifs EMR, manutention en mer…). Malgré l’étendue des applications de ces deux matériaux, on ne connait que très peu leur comportement à long terme, en particulier les interactions entre l’eau de mer et les chargements mécaniques en service.
Cette étude aborde cette problématique d’un point de vue fondamental et par la suite les modèles numériques, développés dans le projet, permettront de considérer les différentes échelles du problème : fibres unitaires, brins, cordages ; résine, matériau composite. L’étude est articulée suivant deux parties : d’une part l’étude des matériaux composites et d’autre part celle des cordages synthétique. Ce travail vise à mettre en avant l’influence du couplage entre contrainte mécanique et diffusion d’eau dans ces deux types de matériaux, quand ces phénomènes sont découplés, semi-couplés puis couplés.
La corrélation entre essais et simulations numériques contribuera à la mise au point d’un modèle prédictif qui devrait intéresser tous les utilisateurs de ces matériaux.
Nom de l'organisme ou du doctorant/rédacteur
- Corentin HUMEAU
Verrous scientifiques et techniques
Au vu des inconvénients présentés par l’utilisation des matériaux métalliques une modification progressive du type de matériau utilisé dans les structures offshores est apparue. En effet, les matériaux de structures à base de polymères présentent de meilleures propriétés en immersion en eau de mer et un rapport poids/ténacité plus intéressant, en particulier, lorsqu’ils sont combinés à des renforts (fibres de verre, carbon, etc) permettant d’accroître leurs propriétés mécaniques et de créer des matériaux composites. De plus, ce type de matériaux présente de bonnes propriétés mécaniques statiques et en fatigue, ce dernier point étant essentiel pour les EMR où les chargements aérodynamiques ou hydrodynamiques varient continument.
