Calculateur avancé de dommage d'éoliennes et estimateur de durée de vie restante

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Les éoliennes sont conçues pour opérer selon un profil estimé des conditions environnementales d'un site donné. La norme IEC 64100-1 définit des classes d'éoliennes en fonction de ces conditions. Lors de la conception, les manufacturiers effectuent le dimensionnement de ces équipements selon chaque classe. La durée de vie prévue des éoliennes lors de leur conception est nominalement de 20 ans. Aujourd'hui, l'âge moyen des éoliennes au Québec est d'environ 10 ans. Les coûts élevés d'acquisition, d'installation et d'indisponibilité poussent les exploitants des parcs éoliens à s'interroger sur la politique optimale de maintenance à adopter. Par conséquent, le développement d'outils d'aide à la décision pour établir un choix économiquement justifié (ex. réparation ou remplacement) tout en minimisant le risque associé à opérer ce genre d'équipement. Ainsi, l'estimation précise de la fiabilité résiduelle de ce type d'équipement devient un enjeu stratégique pour les exploitants de parcs. Le présent projet met en oeuvre des travaux multidisciplinaires regroupant divers domaines tels que la mécanique de rupture, la fiabilité, le pronostic et l'apprentissage. En plus des données opérationnelles déjà disponibles, nous projetons d'instrumenter 3 éoliennes. Avec les capteurs usuels (ex. vibration, température...) et l'installation de jauges de déformation au niveau du raccordement entre les pâles et le moyeu (point des contraintes maximales), on prévoit capter le profil réel des sollicitations mécaniques induites par le vent. Ce profil capté sera extrapolé pour simuler un profil de vie plausible pour un site donné. La connaissance de la topographie du terrain permettra d'extrapoler le profil à des sites semblables. La fatigue sera étudiée en priorité comme principale mode de défaillance. Les travaux projetés contribueront à mieux connaitre la nature et les amplitudes des sollicitations mécaniques sur la structure ce qui permettra un calcul plus précis de la durée de vie résiduelle et d'établir des pronostics précis.