Characterization of the long-term mechanical behavior and the durability of polyamide mooring ropes for floating wind turbines

La base de donnees scientifiques concernant les cordages d'amarrage en nylon est encore tres limitee. Le deploiement de ces fibres pour l'ancrage permanent est donc actuellement impossible en raison du manque de donnees sur leurs proprietes mecaniques. Un des objectifs de cette etude est donc de fournir une meilleure comprehension du comportement mecanique et de l'endommagement par fatigue de ces cordes en polyamide, afin d'aider a la conception de lignes d'amarrage d'eoliennes flottantes. La presente etude comprend la caracterisation mecanique, la modelisation et la validation de celle-ci. La premiere partie etudiee est la modelisation du cordage. La caracterisation sur des sous-cordages de 4 tonnes implique une charge cyclique avec relaxation, permettant la caracterisation du câble avec un seul test. A partir de ce test, il est possible d'identifier chaque partie du modele et de le valider sur differents tests, avant de le comparer aux resultats des tests effectues sur des sous-cordages de 8 tonnes. Ceci a conduit a un modele simple 1D visco-elastoplastique assez proche du comportement du câble. La deuxieme partie concerne les essais de fluage a long terme. Tout d'abord, une breve explication de la conception et de la construction de la machine d'essai sera faite. Ensuite, les resultats de 3 essais d'un an sur des sous-cordages de 4 tonnes seront presentes et compares a d'autres resultats. Les resultats montrent des valeurs de fluage similaires a celles du polyester et peuvent etre utilises pour predire si une remise en tension de la corde sera necessaire. Dans la troisieme partie, la durabilite du câble en polyamide sera evaluee. Tout d'abord, des tests d'abrasion ont ete realises, afin de s'assurer que le revetement utilise est suffisant pour valider la resistance a l'abrasion sur des meches de fils. Ensuite, des tests de fatigue standard ont confirme que les durees de vie des cordages en polyamide sont largement suffisantes pour un amarrage permanent, avec une duree de vie superieure a celle de la chaine en acier meme si un peu inferieure a celle du polyester. Enfin, une evaluation rapide de la fatigue par des tests d'auto-echauffement a ete realisee. Un resultat prometteur base sur la mesure thermique de l'energie dissipee du câble a permis de predire sa duree de vie en fatigue en moins de deux jours.