Du fait de la complexité de leur mise en place et de leur maintenance sur site, la durée de vie des systèmes d'exploitation des Energies Marine Renouvelables (EMR), doivent pouvoir atteindre 15 ans. La durabilité de leur structure demeure donc, un enjeu majeur. La fabrication de ces structures repose sur des combinaisons de matériaux souvent assemblés par collage structural. La tenue à long terme (fatigue, résistance à l'environnement marin) de ce type de structures hybrides reste encore mal connue. C'est pourquoi l'objectif du projet ANR France Energies Marines INDUSCOL, dans lequel s'inscrit ce travail, porte sur le développement de règles de conception et de maintenance des systèmes EMR. Les problématiques clés sont : d'une part, la prédiction de la durabilité des structures EMR et d'autre part, l'élaboration d'outils d'instrumentation d'éléments structuraux hydroliens.

Des travaux menés sur le vieillissement en milieu marin des colles bi-composant époxy ont soulevé des problématiques liées aux phénomènes mécaniques ayant lieu au niveau des interfaces, i.e. entre le joint de colle et les différents substrats [Bordes, 2009 ; Arnaud, 2014]. Ces phénomènes menant soit à une rupture cohésive (au sein du joint de colle), soit une rupture adhésive (à l'interface entre le joint de colle et le substrat) doivent être étudiés de manière approfondie. En effet, l'altération des propriétés d'adhésion peuvent entrainer une rupture adhésive qui réduit alors significativement la tenue mécanique de l'assemblage collé.

Dans un premier temps, nous proposerons de caractériser le comportement mécanique de la colle utilisée par des essais sur éprouvettes massiques ("bulk"). Les paramètres d'une loi de comportement viscoélastique viscoplastique seront alors validés par des essais de type ARCAN modifié sur des assemblages aluminium/colle/aluminium. L'influence d'une exposition à un vieillissement hydrique sur les paramètres matériaux sera ensuite étudiée par ces essais massiques afin de décrire le comportement d'assemblages collés vieillis.

Dans un second temps, une instrumentation à cœur de ces assemblages sera proposée afin de caractériser les propriétés mécaniques des interfaces.

Une application de ce type d'instrumentation sera ensuite mise en place pour un « monitoring » d'assemblages sur des structures d'hydroliennes en service.

Références

Bordes, Mélanie. 2009. Etude du vieillissement des liaisons adhésives en milieu marin pour application off-shore. 'Institut National des Sciences Appliquées de Lyon. 2009. Thèse de doctorat.

Arnaud, Nicolas. 2014. Analyse de l'effet du vieillissement en milieu humide sur le comportement mécanique d'adhésifs en assemblages sous sollicitations multiaxiales. Université de Bretagne Occidentale. 2014. Thèse de doctorat.