Etude du frottement interne dans les épissures de câbles d'ancrage d'éoliennes en mer flottantes

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un organisme public de recherche, d’innovation et de formation dont la mission est de développer des technologies performantes, économiques, propres et durables dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement.

IFPEN met à disposition de ses chercheurs un environnement de recherche stimulant, avec des équipements de laboratoire et des moyens de calcul très performants.

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.

Etude du frottement interne dans les épissures de câbles d'ancrage d'éoliennes en mer flottantes

Le stage proposé s’inscrit dans le programme IFPEN sur le développement et le dimensionnement d’éoliennes flottantes. Plus particulièrement, il participera aux études sur les lignes d’ancrage synthétiques. Il constituera l’étude préliminaire d’une thèse démarrant en octobre 2024 sur la caractérisation et la modélisation du frottement interne dans les épissures de câble. Cette thèse, réalisée en collaboration entre l’IFPEN et l’ENSTA Bretagne, combinera expérimentations et modélisations.

L’épissure est une boucle fermée, formée par le câble repassé ou retressé dans lui-même. Bien plus résistante qu’un nœud, elle est la méthode la plus efficace pour terminer un câble et l’accrocher à un support. Elle tient par frottement interne. Mais ce frottement est mal connu.

Le premier objectif du stage est de dimensionner un montage expérimental afin de caractériser les frottements dans une épissure. Dans une épissure, la tension du câble, la force de contact et la force de frottement sont couplées. Le montage sera conçu de façon à découpler ces efforts afin de mieux caractériser les mécanismes physiques. Il sera installé sur un banc de traction 25 tonnes d’IFPEN. L’étudiant commencera par calculer les efforts dans une épissure. Puis il aura la charge de concevoir et de dimensionner le montage de frottement, en lien avec le laboratoire d’essai et le bureau d’étude.

Par ailleurs, IFPEN a conçu un montage de traction sous scanner d’une épissure. L’avantage du scanner est d’avoir accès aux évolutions de la structure interne du câble en tension et de pouvoir mesurer les glissements internes, non visibles à l’extérieur, grâce à des marqueurs.

Le second objectif de l’étudiant est d’améliorer le code d’analyse d’image permettant de mesurer ce glissement.

Un des objectifs de la thèse associée au stage est de développer une loi de frottement pour câble synthétique dans un code de calcul éléments finis (Abaqus). Selon l’avancement du stage, l’étudiant commencera à mettre en place cette loi, plus particulièrement son schéma d’intégration numérique dans le code de calcul.

Profil requis et compétences recherchées

BAC+5 (stage de 5-6 mois) – Profil ingénieur(e) Génie mécanique, idéalement intéressé(e) pour poursuivre en thèse, motivé(e) par le développement d’une recherche expérimentale et la simulation numérique (aspects développés durant la thèse).

Compétences Mécanique des milieux continus, mécanique des structures, calculs par éléments finis, aptitude à analyser des résultats, synthétiser, rédiger et communiquer. Autonomie.

Le stage se déroulera à IFP Energies nouvelles, Etablissement de Lyon, rond-point de l’échangeur de Solaize, BP3, 69360 Solaize (période : mars - août 2024). Une indemnité de l’ordre de 1081 Euros bruts par mois sera versée au stagiaire.

Contact : Michaël Martinez

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