Comportement mécanique de fibres et d'assemblages de fibres en polyester pour cables d'amarrage de plates-formes offshore

par Céline Lechat

Thèse de doctorat en Science et génie des matériaux

Sous la direction de Anthony Roland Bunsell.

Soutenue en 2007

à Paris, ENMP .

  • Titre traduit

    Mecanical behaviour of polyester fibres and fibre assemblies for offshore platforms mooring ropes


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  • Résumé

    Afin de développer les exploitations en eaux profondes, l’industrie pétrolière est confrontée depuis quelques années à la nécessité de modifier les systèmes d’amarrage de plate-forme classiques, habituellement constitués d’acier, pour avoir des systèmes plus légers. Dans le cadre de cette problématique, cette étude s’intéresse au comportement mécanique de câbles synthétiques pour deux matériaux différents, l’un étant déjà utilisé en remplacement de l’acier, et l’autre étant potentiellement utilisable : le PET et le PEN. Dans le but d’une caractérisation multi-échelle, des essais mécaniques (principalement traction, fluage et sollicitation cyclique) ont été réalisés sur des assemblages de taille variable, allant de câbles de plusieurs centaines de kN de force à rupture aux plus petits de leurs composants, les filaments. De fortes corrélations ont été observées entre le comportement quasi-statique des assemblages et celui des filaments, montrant que les effets de construction des assemblages sont limités et facilement identifiés. Le comportement des filaments est lui-même associé à des mécanismes se déroulant à l’échelle moléculaire. En revanche, les résultats obtenus sous sollicitation cyclique ont montré que la considération des mécanismes pouvant provoquer la rupture de filaments individuels (fluage, fatigue en tension, échauffement par hystérésis…) ne suffit pas à expliquer la rupture des câbles. Ceci implique l’intervention d’autres mécanismes, propres aux assemblages, du type abrasion. La comparaison des résultats obtenus pour les deux matériaux a montré que le PEN, très peu étudié jusqu’à ce jour, présente un comportement mécanique très proche de celui du PET.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 176 p.)
  • Annexes : Bibliographie 89 réf.

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