Analyse du comportement en fatigue d'un équipement offshore : étude expérimentale des contraintes cycliques critiques

IFP Energies nouvelles - Lyon

Stage Mécanique Rhône entre février et avril 2022 3 mois


IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

  • l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
  • la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Analyse du comportement en fatigue d’un équipement offshore : étude expérimentale des contraintes cycliques critiques

Au sein de la direction « Physico-chimie et Mécanique appliquées », l’objectif principal est de concevoir et développer des systèmes technologiques innovants et de contribuer au développement de produits et procédés, en cohérence avec les ambitions d’IFPEN pour la transition énergétique et la mobilité durable. Autour des champs disciplinaires des départements et dans le cadre des projets de recherche fondamentale, elle développe les connaissances, outils de calculs et moyens expérimentaux adaptés aux différents besoins pour les mettre en œuvre dans les projets appliqués.

Ces compétences, complémentaires les unes des autres, permettent d’aborder aux échelles pertinentes, l’analyse, la caractérisation et la qualification du comportement Physico-chimique et Mécanique.

Le stage suivant est proposé :

Mesure et suivi expérimentale des contraintes maximales cycliques dans les dentures du connecteur Clip Riser® dans le but de valider le comportement en fatigue.

La problématique concerne la tenue mécanique en fatigue d’un connecteur de riser de forage, developpé par IFPEN, de type Clip-Riser®.

Ces travaux viennent compléter/justifier le design d’une fonction essentielle du produit, la tenue mécanique en traction du connecteur, abordée par des simulations éléments finis et de multiples essais échelle réduite et échelle 1.

https://www.ifpenergiesnouvelles.fr/innovation-et-industrie/nos-expertises/hydrocarbures-responsables/forage-et-production-offshore/nos-solutions

Ce stage vient contribuer à l’étude expérimentale du produit i-Clip-RiserTM 2.0 Load-Sharing sur une maquette échelle ½ ou sur des mini clip échelle 1/5.

L'objectif du stage est de contribuer :

  • A la mise en place des essais et des capteurs associés (valider le positionnement, la calibration).
  • Au suivi des mesures avec un dépouillement régulier des mesures pour identifier des évolutions de comportement, proposer des mises à jour des niveaux de chargement. Pour ceci il faudra :
    • Développer une automatisation du dépouillement sous Excel ou Python.
    • Synthétiser les données pour contribuer aux conclusions finales.
    • Echanger/discuter avec l’équipe sur les simulations numériques déjà effectuées.
  • A la définition de mesures qui pourrait permettre d’approfondir la compréhension du montage hyperstatique sur la maquette échelle ½. Il s’agit d’identifier des fournisseurs potentiels, d’approfondir et de tester les solutions trouvées.

Ce travail permettra de :

  • Réaliser un nombre important de cyclage mécanique en tension avec une identification précise de la variation du niveau de contrainte permettant d’identifier un dommage sur le composant mécanique.
  • A minima de proposer des solutions de monitoring additionnels.

Ces travaux amèneront le stagiaire à appréhender la réalisation d’essais et les mesures associées (jauges de déformation, déplacement, effort…), à dépouiller (avec un esprit critique) les mesures réalisées, à proposer un traitement des données expérimentales (Excel, ou Python), à proposer une synthèse (Word), à prendre contact avec des fournisseurs.  

Ces actions viendront aider l’ingénieur d’essais dans sa conduite d’expérimentation. Ces résultats expérimentaux pourront être comparés aux modèles Abaqus complexes déjà disponibles.

Profil requis :

BAC+2 IUT - Génie Mécanique et/ou Mesures physiques

Compétences souhaitées :

  • Sensibilité à l’instrumentation (jauge de déformation, capteurs d’effort, déplacement…),
  • Base en conception mécanique (notion en CAO),
  • Base en Excel, éventuellement en programmation (Python via Anaconda),
  • Organisation/rigueur pour le traitement de données expérimentales.
  • Attrait pour les essais.

Renseignements pratiques :

Durée : 3 mois

Le stage se déroulera à IFP Energies nouvelles, établissement de Lyon Rond-point de l'échangeur de Solaize BP 3 69360 Solaize.

Une indemnité de l’ordre de 591 Euros brut par mois sera versée au stagiaire.

Date de fin de réception des candidatures : 15 janvier 2022


(PDF - Max : 5 Mo)
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Fabrice DELEAU

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