ADVANCED SIMULATION TO OPTIMISE SUBMARINE GEOTECHNICAL RECOGNITION (Q3154013)
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Project Q3154013 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | ADVANCED SIMULATION TO OPTIMISE SUBMARINE GEOTECHNICAL RECOGNITION |
Project Q3154013 in Spain |
Statements
90,750.0 Euro
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181,500.0 Euro
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50.0 percent
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1 January 2015
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30 June 2018
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UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CATALUÑA
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41°22'58.40"N, 2°10'38.75"E
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08019
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AUNQUE EL RECURSO EOLICO EN ALTA MAR ES MUY GRANDE, EL COSTO UNITARIO ACTUAL DEPRODUCCION ELECTRICA CON CON ENERGIA EOLICA MARINA SIGUE SIENDO DEMASIADO ELEVADO. HAY DIVERSAS VIAS PARA REDUCIR ESE COSTO: UNA IMPLICA SER MUCHO MAS ECONOMICO EN LAS INVESTIGACIONES GEOTECNICAS MARINAS, LO QUE PERMITIRA OPTIMIZAR EL COSTE DE SUBESTRUCTURA Y EL DE DESARROLLO DEL PARQUE. UNA INVESTIGACION GEOTECNICA MARINA ECNOMICA ES AQUELLA QUE MINIMIZA EL TIEMPO DE BARCO Y LAS EXIGENCIAS SOBRE EL MISMO. INSTRUMENTOS LIGEROS Y RAPIDOS COMO SONDAS CPT AUTONOMAS Y MUESTREADORES DE BORDA SON IDEALES EN ESTE SENTIDO. EL CPT SE USA INTENSIVAMENTE, PERO, SOBRE TODO EN SUELOS GRANULARES, LA INTERPRETACION ES DEMASIADO DEPENDIENTE DE REGLAS EMPIRICAS QUE SON DIFICILES Y COSTOSAS DE CORREGIR CUANDO NO FUNCIONAN. EL DMT TIENE EL MISMO PROBLEMA Y ESTO LIMITA SU APLICACION, A PESAR DE SER UN INSTRUMENTO MEJOR ADAPTADO PARA EL PROYECTO DE MONOPILOTES. LOS MUESTREADORES DE BORDA SON MAL VISTOS PORQUE SE CONSIDERA, CON RAZON, QUE SU CONTROL ES INSUFICIENTE Y QUE RESULTA EN UN MUESTREO DE BAJA CALIDAD. AQUI SE PROPONE LA SIMULACION NUMERICA COMO UNA HERRAMIENTA PARA SUPERAR ESAS LIMITACIONES. PROPONEMOS UTILIZAR UNA TECNICA NUMERICA, EL METODO DE LOS ELEMENTOS DISCRETOS (DEM) PARA CREAR CAMARAS DE CALIBRACION VIRTUALES (VCC), DONDE SE CALIBRARIAN CPT Y DMT PARA DIFERENTES SUELOS A PARTIR DE ALGUNA INFORMACION MICROMECANICA (DISTRIBUCION DEL TAMAÑO DE GRANO, RESISTENCIA Y FORMA DEL GRANO) Y ALGUN ENSAYOS MECANICO DE PEQUEÑO TAMAÑO. TAMBIEN PROPONEMOS UTILIZAR OTRA TECNICA NOVEDOSA, EL METODO DE PARTICULAS DE ELEMENTOS FINITOS (PFEM), PARA ENTENDER -Y POR TANTO POTENCIALMENTE MEJORAR- EL PROCESO DE IMPACTO DE UN MUESTREADOR EN EL FONDO MARINO. LOS OBJETIVOS DE SIMULACION SON EXIGENTES Y REQUERIRAN NUEVOS DESARROLLOS EN AMBAS AREAS. TENDREMOS QUE REPRESENTAR LOS EFECTOS DE LA FORMA DE LAS PARTICULAS EN DEM, PARA LO QUE SE PROPONE UN ENFOQUE ORIGINAL, PARTIENDO DEL ANALISIS ESTADISTICO DE DATOS MICROTOMOGRAFICOS PARA ESTABLECER RESTRICCIONES DE ROTACION MECANICAMENTE EQUIVALENTES. TAMBIEN TENDREMOS QUE OPTIMIZAR OTROS ASPECTOS DEL ENFOQUE VCC COMO LA APLICACION DE SIMETRIAS, EL ACOPLAMIENTO HIDRAULICO Y LA INICIALIZACION. LOS RETOS PARA NUESTRA APLICACION PFEM SON INCLUIR EN LA MISMA UNA FORMULACION DINAMICA DE MEDIOS POROSOS Y TAMBOIEN EL ACOPLAMIENTO DE MEDIO FLUIDO Y MEDIO POROSO DENTRO DE LA MISMA SIMULACION. EL PROYECTO SE BASA EN NUESTRA EXPERIENCIA PREVIA CON LOS DOS METODOS Y EN NUESTRA EXPERIENCIA GENERAL EN LA SIMULACION GEOTECNICA APLICADA. EL EQUIPO DE INVESTIGACION INCLUIRA A EXPERTOS EXTERNOS EN MICROTOMOGRAFIA E INTERPRETACION DE DMT, ASI COMO A VARIOS JOVENES INVESTIGADORES QUE SE FORMARAN EN UN PROYECTO QUE MEZCLA NOVEDAD CIENTIFICA E INTRERES INDUSTRIAL. DOS EMPRESAS (IGEOTEST, ESTUDIO MARCHETTI) Y UNA INSTITUCION (INSTITUTO GEOTECNICO NORUEGO) CON PAPELES PRINCIPALES EN EL AMBITO DE LA INVESTIGACION GEOTECNICA MARINA Y/O EL DESARROLLO DE EQUIPOS DE ENSAYO VAN A SEGUIR EL PROYECTO. (Spanish)
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ALTHOUGH THE EOLICO RESOURCE ON THE HIGH SEAS IS VERY LARGE, THE CURRENT UNIT COST OF ELECTRIC DEPRODUCTION WITH EOLICA MARINA ENERGY IS STILL TOO HIGH. THERE ARE SEVERAL WAYS TO REDUCE THAT COST: ONE IMPLIES BEING MUCH MORE ECONOMICAL IN MARINE GEOTECHNICAL RESEARCH, WHICH WILL ALLOW OPTIMISING THE COST OF SUBSTRUCTURE AND DEVELOPMENT OF THE PARK. A GEOTECHNICAL INVESTIGATION MARINA ECNOMICA IS ONE THAT MINIMISES THE BOAT TIME AND THE DEMANDS ON IT. LIGHT AND FAST INSTRUMENTS SUCH AS AUTONOMOUS CPT PROBES AND EMBROIDERED SAMPLERS ARE IDEAL IN THIS REGARD. CPT IS USED INTENSIVELY, BUT, ESPECIALLY IN GRANULAR SOILS, INTERPRETATION IS TOO DEPENDENT ON EMPIRICAL RULES THAT ARE DIFFICULT AND COSTLY TO CORRECT WHEN THEY DON'T WORK. THE DMT HAS THE SAME PROBLEM AND THIS LIMITS ITS APPLICATION, DESPITE BEING A BETTER ADAPTED INSTRUMENT FOR THE SINGLE PILOT PROJECT. THE BOARD SAMPLERS ARE POORLY SEEN BECAUSE IT IS CONSIDERED, WITH REASON, THAT THEIR CONTROL IS INSUFFICIENT AND RESULTS IN LOW QUALITY SAMPLING. HERE WE PROPOSE NUMERIC SIMULATION AS A TOOL TO OVERCOME THESE LIMITATIONS. WE PROPOSE TO USE A NUMERIC TECHNIQUE, THE METHOD OF DISCRETE ELEMENTS (DEM) TO CREATE VIRTUAL CALIBRATION CHAMBERS (VCC), WHERE CPT AND DMT ARE CALIBRARIAN FOR DIFFERENT SOILS FROM SOME MICROMECANIC INFORMATION (DISTRIBUTION OF GRAIN SIZE, RESISTANCE AND SHAPE OF THE GRAIN) AND SOME SMALL MECHANICAL TESTS. WE ALSO PROPOSE TO USE ANOTHER NOVEL TECHNIQUE, THE FINITE ELEMENT PARTICLE METHOD (PFEM), TO UNDERSTAND -AND THEREFORE POTENTIALLY IMPROVE- THE PROCESS OF IMPACT OF A SAMPLER ON THE SEABED. THE SIMULATION OBJECTIVES ARE DEMANDING AND WILL REQUIRE NEW DEVELOPMENTS IN BOTH AREAS. WE WILL HAVE TO REPRESENT THE EFFECTS OF THE PARTICLE SHAPE IN DEM, FOR WHICH AN ORIGINAL APPROACH IS PROPOSED, STARTING FROM THE STATISTICAL ANALYSIS OF MICROTOMOGRAPHIC DATA TO ESTABLISH MECHANICALLY EQUIVALENT ROTATIONAL RESTRICTIONS. WE WILL ALSO NEED TO OPTIMISE OTHER ASPECTS OF THE VCC APPROACH SUCH AS THE APPLICATION OF SYMMETRY, HYDRAULIC COUPLING AND INITIALISATION. THE CHALLENGES FOR OUR PFEM APPLICATION ARE TO INCLUDE IN IT A DYNAMIC FORMULATION OF POROUS MEDIA AND TAMBOIEN THE COUPLING OF FLUID MEDIUM AND POROUS MEDIUM WITHIN THE SAME SIMULATION. THE PROJECT IS BASED ON OUR PREVIOUS EXPERIENCE WITH THE TWO METHODS AND ON OUR GENERAL EXPERIENCE IN APPLIED GEOTECHNICAL SIMULATION. THE RESEARCH TEAM WILL INCLUDE EXTERNAL EXPERTS IN MICROTOMOGRAPHY AND INTERPRETATION OF DMT, AS WELL AS SEVERAL YOUNG RESEARCHERS WHO WILL BE TRAINED IN A PROJECT THAT MIXES SCIENTIFIC NOVELTY AND INDUSTRIAL INTRERES. TWO COMPANIES (IGEOTEST, MARCHETTI STUDIO) AND AN INSTITUTION (NORWEGIAN GEOTECHNIC INSTITUTE) WITH LEADING ROLES IN THE FIELD OF MARINE GEOTECHNICAL RESEARCH AND/OR THE DEVELOPMENT OF TEST EQUIPMENT WILL FOLLOW THE PROJECT. (English)
12 October 2021
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Barcelona
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Identifiers
BIA2014-59467-R
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