Réduction de modèle pour les structures de type poutre en non-linéaire géométrique - application au dimensionnement de câbles d'ancrage d'éolienne flottante // model reduction for geometric non-linear beam type structures - application to the design of fl

Topic description

Les câbles métalliques spiralés monotoron présentent une résistance à la traction et une flexibilité élevée, ce qui les rend essentiels dans de nombreuses applications telles que les lignes d'ancrage pour les structures offshore ou les conducteurs aériens. La demande de simulation pour ces structures est élevée, notamment pour évaluer leur durée de vie, la principale source de dommages provenant généralement d'une combinaison de fretting entre les fils constitutifs d'un câble et de fatigue. De telles simulations impliquant de nombreuses sources de non-linéarités (contact frottant, grands déplacements/grandes rotations, plasticité...) nécessitent de nombreux calculs coûteux afin de prendre en compte différents états de chargement (état de mer, état de vent...). Aussi, il y a un besoin fort en stratégies de calculs innovantes afin d'accélérer ce type de simulations.

Le sujet proposé vise à investiguer les techniques de réduction de modèle afin de réduire le coût de calcul de cette classe de problème. Des résultats prometteurs ont été obtenus pour les problèmes impliquant de nombreuses interactions de contact frottant comme celles siégeant au sein des câbles mais dans le cadre des petites perturbations [1.][2.]. Il s'agit ici d'étendre ces travaux au cadre des grand(e)s déplacements/rotations.
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Spiral strand wire ropes feature high tensile strength and flexibility, making them essential in many applications such as anchor lines for offshore structures or overhead conductors. The demand for simulation for these structures is high, particularly to assess their service life, with the main source of damage generally coming from a combination of fretting between the constituent wires of a cable and fatigue. Such simulations involving numerous sources of nonlinearities (frictional contact, large displacements/large rotations, plasticity, etc.) required numerous costly calculations to consider different loading states (sea state, wind state, etc.). Also, there is a strong need for innovative calculation strategies to accelerate this type of simulations.

The proposed subject aims to investigate model reduction techniques to reduce the computational cost of this class of problem. Promising results have been obtained for problems involving numerous frictional contact interactions such as those within cables but in the context of small perturbations [1.][2.]. The aim here is to extend this work to the framework of large displacements/rotations.
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Début de la thèse : 01/09/
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