This study investigates hydrodynamic interactions between installation vessel and offshore wind floating foundation in offshore environments through a comprehensive numerical approach. A physical model has also been designed for future tank testing.One of the challenges that floating offshore wind faces today concerns installation and maintenance procedures, particularly regarding Wind Turbine Generator (WTG) installation or Major Component Replacement (MCR). The water depth generally makes it impossible to use jack-up vessels as it is done for offshore bottom-fixed wind turbine, making these operations much more complex. Most of the uncertainty during MCR operations on floating wind turbine arises from floating-to-floating operations because of relative motions. While the current MCR reference method for floating wind turbines involves tow-to-port operations, ongoing research and development aim to offer new alternative solutions for performing repairs in a stable manner. Among these methods, the utilization of wind installation vessels is promising. This study focuses on investigating the interaction between an installation vessel and a semi-submersible floating foundation. The primary objectives include numerically assessing the relative displacements between the transition piece on the floater and the vessel during  installation stages, as well as evaluating the forces transmitted in the connecting element between the two bodies. Numerical simulations were conducted using Hydrostar and EDF’s internal code DIEGO considering linear and quadratic waves loads, with a focus on structural responses under different loading conditions. Results revealed significant surge oscillations for both bodies during installation phases, with substantial forces observed in the connecting element between them, impacting the operability limits of the installation stages. The observed relative displacements remained within an acceptable range. Additionally, the study highlighted the importance of second-order effects, particularly drift loads, which influenced structural displacements and responses. Following this numerical study, scaled models at 1:70 scale were designed following Froude scaling laws and prepared for testing in wave tanks. The next steps involve experimental validation within the LNHE wavetank test to provide empirical data to validate numerical simulations and serve as benchmarks in shallow water conditions. These wave tank tests will enable the observation of interactions between the two bodies in a controlled environment, enhancing confidence in numerical model results and facilitating the study for other site and weather conditions numerically.

Denna studie undersöker hydrodynamiska interaktioner mellan installationsfartyg och flytande fundament för havsbaserad vindkraft i havsmiljöer genom en omfattande numerisk metod. En fysisk modell har också utformats för framtida tester i tank. En av de utmaningar som flytande havsbaserad vindkraft står inför idag gäller installations- och underhållsförfaranden, särskilt när det gäller installation av vindturbiner (WTG) eller utbyte av större komponenter (MCR). Vattendjupet gör det i allmänhet omöjligt att använda jack-up-fartyg, vilket är fallet för fasta vindkraftverk tillhavs, vilket gör dessa operationer mycket mer komplexa. Det mesta av osäkerheten under MCR-operationer på flytande vindkraftverk härrör från float-to-float-operationer på grund av relativa rörelser. Den nuvarande MCR-referensmetoden för flytande vindkraftverk innebär bogsering till hamn, men pågående forskning och utveckling syftar till att erbjuda nya alternativa lösningar för att utföra reparationer på ett stabilt sätt. Bland dessa metoder är användningen av installationsfartyg för vindkraftverk lovande. Denna studie fokuserar på att undersöka interaktionen mellan ett installationsfartyg och ett halvt nedsänkbart flytande fundament. De primära målen inkluderar numerisk bedömning av de relativa förskjutningarna mellan övergångsstycket på flottören och fartyget under installationsfasen, samt utvärdering av de krafter som överförs i anslutningselementet mellan de två kropparna. Numeriska simuleringar utfördes med Hydrostar och EDF:s interna kod DIEGO med hänsyn till linjära och kvadratiska vågbelastningar, med fokus på strukturens beteende under olika belastningsförhållanden. Resultaten visade betydande svallvågor för båda kropparna under installationsfaserna, med betydande krafter som observerades i anslutningselementet mellan dem, vilket påverkade de operativa gränserna för installationsfaserna. De observerade relativa förskjutningarna förblev inom ett acceptabelt intervall. Dessutom belyste studier betydelsen av andra ordningens effekter, särskilt operativa belastningar, som påverkade strukturella förskjutningar och responser. Efter denna numeriska studie konstruerades modeller i skala 1:70 enligt Froudes skalningslagar och förbereddes för provning i vågtankar. Nästa steg innebär experimentell validering inom LNHE:s vågtanktest för att tillhandahålla empiriska data för att validera numeriska simuleringar och fungera som riktmärken i grunda vattenförhållanden. Dessa vågtanktester kommer att möjliggöra observation av interaktioner mellan de två kropparna i en kontrollerad miljö, vilket ökar förtroendet för numeriska modelleringsresultat och underlättar numeriska studien för andra platser och väderförhållanden.