O módulo de resiliência é um parâmetro de crucial importância nas análises mecanísticas que envolvem a estimativa das tensões e deformações na estrutura do pavimento e no seu subleito, quando da ação do tráfego. Embora ensaios de campo possam ser empregados para se determinar o MR, a grande maioria das pesquisas nesse sentido são desenvolvidas em laboratório, onde é possível um maior controle das condições da amostra, dos sistemas de aplicação de carregamento e de medida dos deslocamentos. Entretanto, os ensaios em laboratório que visam à determinação do MR ainda são considerados especiais e exigem equipamentos relativamente complexos, ensejando portanto, pesquisas com a finalidade de se obter expressões que estimem o MR a partir de parâmetros advindos de ensaios mais simples e rotineiros. Neste trabalho foram realizados ensaios triaxiais dinâmicos para a determinação do módulo de resiliência de três solos empregados em rodovias do nordeste brasileiro. Através dos resultados de laboratório, verificou-se o desempenho dos modelos mais comumente empregados para se representar a variação do módulo de resiliência em função do estado de tensão. Observou-se para os três solos desta pesquisa, que o MR foi mais influenciado, quanto ao estado de tensão, pela tensão de confinamento e pela tensão principal maior. Analisou-se, por fim, a existência de uma expressão matemática entre o módulo de resiliência obtido a partir dos ensaios triaxiais dinâmicos e o módulo tangente inicial proveniente de ensaios de compressão simples, sob diversos níveis de tensão. Os resultados mostram que este tipo de associação é promissora, mas exige-se que o universo de solos estudados seja ampliado para que se estabeleça uma inferência decisiva. / Resilient modulus is a crucial parameter in mechanistic analysis involving the estimation of stress and strains under the pavement structure subjected to traffic loading. While field tests can be used to determine the dynamic behavior of soils, most researches favor laboratory tests. Such preference is based on the fact that laboratory tests are less constrained because of their carefully controlled conditions. Unfortunately these tests are still unusual due to relative complex equipment, therefore researches involving the correlation of resilient modulus from repeated load triaxial tests with other test results is needed. In this work, repeated load triaxial tests were performed on three soils used in northeastern Brazilian roadways to estimate the resilient modulus. The performance of the models most commonly adopted to represent resilient modulus as a function of state of stress were verified. lt was observed for the three soils in this research, that confining stress and principal major stress influenced resilient moduli values. Predictive equations correlating the resilient modulus from repeated load triaxial tests and parameters from compressive strength tests, considering different states of stress were investigated. lt was shown that this type of empirical correlation presented satisfactory results, although incisive conclusions can\'t be drawn without a wider number and variety of soils.

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:59:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Custodio Thomaz Kerry Martins.pdf: 1658321 bytes, checksum: f7c50429b02bebeb4fa4f2c178e7525d (MD5) Previous issue date: 2010-05-11 / The research was planned through the design and implementation of a four activities sequence, for small student groups, beginning a Bachelor of Computer Science course. This sequence of activities has been through two trials, the first in the second half of 2008 and second in the second half of 2009. The interest focus is the disciplines learning process in introduction to algorithms and programming, contained in the higher education courses curriculum as Computer Science and Engineering. This research aims to investigate how students produce the perception and the dynamic aspects knowledge, belonging to algorithms, and the reflection of this domain in the algorithms understanding activities and development. The Semiotic Representations Records theory (Duval, 2008), the Tool-Object Dialectic ideas (Maranhão, 2008) and the Didactic Engineering notion (Artigue, 2009), compose the main theoretical-methodological contributions to research. This is a qualitative research, with axis in a Didactic Engineering, composed of a four activities sequence. The domain of the concept of dynamic process, and the use of this notion, were revealed in the speech, gestures and written records of students. The observations and analysis showed that the work with the activities, promoted the understanding and mastery of the algorithms dynamic process notions, which contributed to the development learning of algorithms and programs / A pesquisa foi planejada com o projeto e a realização de uma seqüência de quatro atividades por pequenos grupos de alunos iniciantes em um curso de bacharelado de Ciência da Computação. Essa seqüência de atividades passou por duas experimentações, a primeira no segundo semestre de 2008 e a segunda no segundo semestre de 2009. O foco de interesse é o processo de aprendizagem em disciplinas de Introdução aos Algoritmos e Programação que figuram na grade curricular de cursos superiores como Ciência da Computação e Engenharia. O alvo estabelecido foi investigar como o estudante revela, trata e domina a noção de processo dinâmico inerente a um algoritmo ou a um programa, e o reflexo desse domínio nas atividades de entendimento e elaboração de algoritmos. A teoria dos Registros de Representação Semiótica (Duval, 2008), as idéias da Dialética Ferramenta-Objeto (Maranhão, 2008) e a noção de Engenharia Didática (Artigue, 2009) compõem os aportes teórico-metodológicos principais da pesquisa. Trata-se de uma pesquisa qualitativa, com eixo em uma Engenharia Didática composta por uma seqüência de quatro atividades. O domínio da noção de processo dinâmico, e o emprego dessa noção, foram revelados nas falas, nos gestos e nos registros escritos dos estudantes. As observações e análises permitiram concluir que o trabalho com as atividades favoreceram o entendimento e o domínio da noção de processo dinâmico dos algoritmos, e isso contribuiu para o aprendizado de elaboração e entendimento dos algoritmos e programas

Elétrons em bandas estreitas de energia são fortemente afetados pela interação coulombiana como também por desordem na rede. Ambos os efeitos podem levar à localização, mas de naturezas diferentes: estado isolante de Mott, induzido por correlação, e localização de Anderson, induzida por desordem. A existência da fase de Mott ´e também significativamente dependente do preenchimento da banda. Abordagens teóricas para lidar com esse tipo de sistema são usualmente baseadas no hamiltoniano de Hubbard ou modelos relacionados, incluindo desordem como uma distribuição de energias locais. Neste trabalho, utilizando a Teoria de Campo Médio Dinâmico (DMFT), estudamos o modelo de Anderson-Falicov-Kimball e sua versão de três bandas, obtida como uma simplificação do modelo de Hubbard de três bandas associado aos planos de CuO2 dos cupratos supercondutores de alta temperatura crítica, realizando nossa análise para os casos magnético e não magnético. A densidade de estados de uma partícula é obtida por medias aritmética e geométrica sobre a desordem, já que somente a última pode detectar a localização na ausência de um gap de energia. Variando as intensidades de interação coulombiana e desordem, construímos diagramas de fases para esse modelo, onde identificamos transições metal-isolante mediadas por correlação e desordem, bem como a inter-relação entre esses efeitos. Isso é feito para vários preenchimentos de banda, já que nosso principal interesse aqui é estudar como a variação da densidade de elétrons (dopagem) afeta os diagramas de fases previamente obtidos na ausência de dopagem. Para o modelo de uma banda no caso paramagnético, as informações reveladas pela densidade de estados são confirmadas pela análise das condutividades estática e dinâmica, incluindo efeitos de temperatura. Quando consideramos a solução magnética, observamos o comportamento da temperatura de Néel e podemos apresentar um diagrama de fases mais completo. Além de uma análise bastante extensa do modelo de uma banda, fazemos um estudo inicial do modelo de três bandas, focalizando comportamentos que possam vir a ser comparados ao que se observa nos óxidos supercondutores. / Electrons in narrow-band solids are strongly affected by the Coulomb interaction as well as lattice disorder. Both effects can lead to localization, but of different nature: correlation-induced Mott insulating state, and disorder-induced Anderson localization. The existence of the Mott phase is also significantly dependent on the band filling. Theoretical approaches to deal with this kind of system are usually based on the Hubbard Hamiltonian or related models, including disorder as a distribution of the on-site energies. In this work, utilizing Dynamic Mean Field Theory (DMFT), we study the Anderson- Falicov-Kimball and its three-band version, obtained as a simplification of the three-band Hubbard model associated to the CuO2 planes of high-critical-temperature cuprate superconductors, performing our analysis for the magnetic and non-magnetic cases. The one-particle density of states is obtained by both arithmetic and geometrical averages over disorder, since only the latter can detect localization in the absence of an energy gap. Varying the strengths of Coulomb interaction and disorder, we construct phase diagrams for these models, where we identify metal-insulator transitions driven by correlation and disorder, as well as the interplay between these effects. This is done for various band fillings, since our main interest here is to study how the variation of the electron density affects the phase diagrams previously obtained in the absence of doping. For the one-band model in the paramagnetic case, the picture revealed by the density of states is further checked by evaluating the static and dynamic conductivities, including temperature effects. When we consider the magnetic solution, we observe the N´eel temperature behavior, and we are able to present a more complete phase diagram. Besides a quite extensive analysis of the one-band model, we develop an initial study of the threeband model, focusing on behaviors that might be linked with what is observed on the superconducting oxides.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:11:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antonio_Chiella.pdf: 1495489 bytes, checksum: c662fb0b19b070474b00c5dcbb37ba11 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In recent years, there has been a growth in the interest of industry and the scientific community for autonomous platforms, among these so-called AUVs (Autonomous Underwater Vehicle). Part of this interest is due to technological progress, with improved electronics and the reduction of its cost. Another part is due to application of this equipment in a variety of tasks such as inspection and maintenance of underwater structures in marine environment (oil and gas platforms) and recently inspection of hydroelectric plants. These robots allow the removal the operator of the region conducting task, reducing the risks in carrying it. In an attempt to make these fully autonomous platforms, reducing the efforts of the operator, challenges related to its control position emerge. In this work, the AUVs positioning control problem is addressed. The kinematic and dynamic models for the 6 degrees of freedom of these robots, as well as the modeling of the actuators and the external disturbances are presented. Characteristics of the mathematical model are used in the controller design, titled CMDG (Global Sliding Mode Control). The proposed controller is based on the sliding mode control, and its sliding surface was modified so as to delete the so called reaching phase. Numerical simulations show the good performance of the proposed controller when subjected to disturbances such as current, non-zero buoyancy and initial position errors. / Nos últimos anos, houve um crescimento no interesse da indústria e da comunidade científica por plataformas autônomas, entre essas os chamados AUVs (do inglês, Autonomous Underwater Vehicle). Parte deste interesse se deve ao avanço tecnológico, com a melhoria dos equipamentos eletrônicos e a diminuição de seu custo. Outra parte se deve a aplicação destes equipamentos em tarefas variadas, como inspeção e manutenção de estruturas subaquáticas em ambiente marinho (plataformas de óleo e gás) e recentemente inspeção de usinas hidrelétricas. Estes robôs permitem o afastamento do operador da região de realização da tarefa, reduzindo os riscos na execução da mesma. Na tentativa de deixar estas plataformas totalmente autônomas, diminuindo os esforços do operador, desafios relacionados ao seu controle de posição emergem. Neste trabalho, o problema do controle de posicionamento de AUVs é abordado. O modelo cinemático e dinâmico para os 6 graus de liberdade destes robôs, bem como a modelagem dos atuadores e das perturbações externas são apresentados. Características do modelo matemático são utilizadas no projeto do controlador, intitulado de CMDG (Controle por Modos Deslizantes Global). O controlador proposto, é baseado no controle por modos deslizantes, sendo sua superfície de deslizamento modificada, de forma a se eliminar a chamada fase de alcance. Simulações numéricas, mostram o bom desempenho do controlador proposto quando submetido a perturbações como correnteza, flutuabilidade não nula e erros de posição inicial.

Uma das aplicações da análise modal experimental é a avaliação da integridade estrutural. O ensaio dinâmico fornece os valores de freqüência natural, cujas variações podem ser utilizadas para identificar a presença e a magnitude do dano e determinar a rigidez equivalente de peças já fissuradas. Atualmente, as pesquisas sobre o efeito dinâmico nas estruturas civis estão se tornando mais freqüentes. Dentre os vários aspectos de interesse relacionados ao comportamento dinâmico das estruturas de concreto armado, cita-se como relevante a questão da danificação progressiva de seus elementos. Com a evolução da fissuração, existe uma diminuição da freqüência natural e um aumento do amortecimento. Essa variação dos parâmetros permite obter os valores de rigidez equivalente para os diversos estágios de fissuração da peça, o que pode indicar a proximidade da ruptura. Neste trabalho foi avaliada a integridade de elementos estruturais de concreto, discutindo os resultados da análise modal experimental em função do nível de danificação. Foram realizados ensaios em elementos de concreto simples para avaliação do módulo de elasticidade, tanto pelo método estático como pelo método dinâmico, observando a sua variação em função da microfissuração, resistência à compressão e idade do concreto. Os ensaios experimentais foram realizados em corpos-de-prova cilíndricos e prismáticos, sendo os resultados dos ensaios de vibração livre comparados aos resultados obtidos com os ensaios estáticos usuais. Também foram realizados ensaios estáticos e dinâmicos em vigas de concreto armado, de tamanho reduzido, para análise do comportamento de parâmetros dinâmicos ao longo de um processo de danificação. Demonstra-se a viabilidade dos ensaios não-destrutivos dinâmicos para a determinação das propriedades do material e dos elementos de concreto armado, além das vantagens econômicas, facilidade de execução e confiabilidade / Structural integrity assessment may be performed by experimental modal analysis. The dynamic tests provide natural frequencies values whose changes may be used to identify existent damage and to estimate the equivalent stiffness of cracked elements. Nowadays more researches about dynamic effects on civil structures are becoming available. Among all aspects related to the dynamic behaviour of reinforced concrete structures, the progressive damage of their elements is one of great relevance. According to the damage progress, the natural frequencies decrease and the damping factors increase. These dynamic characteristics changes allow getting the equivalent stiffness values for the various degrees of cracking, even indicating the closeness to failure. The objective of this research is to assess the concrete elements integrity and to discuss the results from experimental modal analysis due to different damage levels. There were carried through dynamic and static experiments to evaluate the modulus of elasticity of concrete. It was observed its changes related to concrete micro-cracking, compression strength and age. The experimental testings had been carried through in cylindrical and prismatic specimens. The results obtained from free vibration tests were compared with the ones obtained from the usual static tests. Reinforced concrete beams were also subjected to static and dynamic testings to assess the behavior of the dynamic parameters throughout a damage process. The dynamic non-destructive tests can be used to find out concrete and reinforced beam properties, beyond its economic advantages, easiness to do and trustworthiness

A capacidade de carga de estacas pode ser determinada experimentalmente através de provas de cargas estáticas ou de ensaios de carregamentos dinâmicos, conforme as prescrições da NBR 6122:2010. Na sua forma tradicional, o ensaio de carregamento dinâmico, fundamentado na teoria da equação da onda unidimensional, consiste em aplicar uma sequência de golpes de energia aproximadamente constante no conjunto de amortecedores colocado sobre a estaca e medir, no seu topo, valores de deformação específica e aceleração em função do tempo. Esse ensaio evoluiu ao longo dos anos com o avanço da tecnologia e com o desenvolvimento de modelos numéricos, que permitem simular a prova de carga estática na estaca ensaiada dinamicamente. Outra evolução, uma verdadeira \"revolução\", foi a introdução do método de energia crescente proposto por Aoki (1989). O presente estudo é uma iniciativa de aprofundamento do método de energia crescente com foco na definição da envoltória máxima de resistência lateral, permitindo recuperar as mobilizações dos atritos no fuste da estaca, perdidas em golpes anteriores ao de máxima energia aplicada, principalmente em camadas próximas ao topo da estaca. Este procedimento foi denominado Método da Envoltória Máxima de Resistência Lateral. É apresentada uma revisão bibliográfica envolvendo provas de cargas estáticas e ensaios de carregamentos dinâmicos para determinar a capacidade de carga em estacas, junto com os métodos analíticos, empíricos e semiempíricos, disponíveis na literatura técnica. São apresentados três estudos de casos de obras no Estado de São Paulo, nos quais foram realizados ensaios estáticos e dinâmicos nas mesmas estacas, sendo 2 pré-moldadas e uma escavada. A aplicação do Método da Envoltória Máxima de Resistência Lateral conduziu a uma definição de maiores capacidades de carga através do CAPWAP, com curvas carga-recalque simuladas aderentes às das provas de cargas estáticas. Além disso, permitiu estimativas mais precisas do efeito de \"setup\" a longo prazo e forneceu maiores detalhes a respeito do comportamento do sistema estaca-solo. / The load capacity of piles can be experimentally determined through static load tests or high strain dynamic load tests, as stated with the requirements of NBR 6122:2010. In its traditional form, the dynamic load test, based on the theory of the one-dimensional wave equation, consists of applying a sequence of constant energy blows upon the pile, and by these blows are measured values of deformation and acceleration as a function of time. The traditional method has evolved through technological advances along the years, with the development of numerical models that simulate the static load test of a pile dynamically tested. Another evolution, a true called \"revolution\", was the introduction of a method of increasing energy test created and proposed by Aoki (1989). The traditional method has evolved through technological advances along the years. The present study is an initiative to deepen the increasing energy method focusing on the definition of the maximum lateral resistance envelope, allowing recovering the mobilized resistance along the shaft, lost in blows prior to the maximum applied energy, especially in layers close to the top of the pile. This procedure was called the Maximum Envelope of Shear Strength. A review is presented involving static load tests and dynamic load tests to determine the load capacity on piles, together with the analytical, empirical and semi empirical methods available in the literature. Three case studies from the State of São Paulo are presented, where static and dynamic tests were performed on the same piles, two driven and one cast-in-place piles. The application of the Maximum Envelope of Shear Strength led to a definition of higher load capacities through the CAPWAP, with simulated load-displacement curves with good correlations in comparison with the static load tests. In addition, it allowed for more accurate estimates of the long-term \"set-up\" effect and provided more detail about the behavior of the pile-soil system.

O módulo de resiliência é um parâmetro de crucial importância nas análises mecanísticas que envolvem a estimativa das tensões e deformações na estrutura do pavimento e no seu subleito, quando da ação do tráfego. Embora ensaios de campo possam ser empregados para se determinar o MR, a grande maioria das pesquisas nesse sentido são desenvolvidas em laboratório, onde é possível um maior controle das condições da amostra, dos sistemas de aplicação de carregamento e de medida dos deslocamentos. Entretanto, os ensaios em laboratório que visam à determinação do MR ainda são considerados especiais e exigem equipamentos relativamente complexos, ensejando portanto, pesquisas com a finalidade de se obter expressões que estimem o MR a partir de parâmetros advindos de ensaios mais simples e rotineiros. Neste trabalho foram realizados ensaios triaxiais dinâmicos para a determinação do módulo de resiliência de três solos empregados em rodovias do nordeste brasileiro. Através dos resultados de laboratório, verificou-se o desempenho dos modelos mais comumente empregados para se representar a variação do módulo de resiliência em função do estado de tensão. Observou-se para os três solos desta pesquisa, que o MR foi mais influenciado, quanto ao estado de tensão, pela tensão de confinamento e pela tensão principal maior. Analisou-se, por fim, a existência de uma expressão matemática entre o módulo de resiliência obtido a partir dos ensaios triaxiais dinâmicos e o módulo tangente inicial proveniente de ensaios de compressão simples, sob diversos níveis de tensão. Os resultados mostram que este tipo de associação é promissora, mas exige-se que o universo de solos estudados seja ampliado para que se estabeleça uma inferência decisiva. / Resilient modulus is a crucial parameter in mechanistic analysis involving the estimation of stress and strains under the pavement structure subjected to traffic loading. While field tests can be used to determine the dynamic behavior of soils, most researches favor laboratory tests. Such preference is based on the fact that laboratory tests are less constrained because of their carefully controlled conditions. Unfortunately these tests are still unusual due to relative complex equipment, therefore researches involving the correlation of resilient modulus from repeated load triaxial tests with other test results is needed. In this work, repeated load triaxial tests were performed on three soils used in northeastern Brazilian roadways to estimate the resilient modulus. The performance of the models most commonly adopted to represent resilient modulus as a function of state of stress were verified. lt was observed for the three soils in this research, that confining stress and principal major stress influenced resilient moduli values. Predictive equations correlating the resilient modulus from repeated load triaxial tests and parameters from compressive strength tests, considering different states of stress were investigated. lt was shown that this type of empirical correlation presented satisfactory results, although incisive conclusions can\'t be drawn without a wider number and variety of soils.

Os Parques Eco-Industriais (EIP - Eco-Industrial Park) surgiram como um novo modelo de organização espacial para arranjos industriais. Uma característica importante para um EIP é a adoção do conceito de simbiose industrial (SI), em que as empresas reutilizam resíduos em busca de um sistema fechado, diminuindo impacto ambiental. Há propostas para avaliar o fluxo de resíduos e a simbiose de um EIP por meio de indicadores detalhados em um determinado momento. Porém, trata-se de uma visão estática do parque na qual seria possível que os agentes implementassem mudanças para construir uma situação de sistema fechado ideal. Pesquisas recentes demonstram que essa abordagem enfrenta algumas limitações, uma vez que o processo de simbiose depende das decisões rotineiras e individuais de cada ator, empresários, técnicos e agenciadores, as quais podem alterar a dinâmica do fluxo de material no decorrer do tempo. A fim de contribuir, propõe-se um indicador de simbiose industrial diferente, elaborado segundo a abordagem do parque como um sistema dinâmico. Trata-se de uma ferramenta capaz de monitorar o nível de simbiose de um parque ao longo do tempo. Diferencia-se por permitir que a organização agenciadora possa implementar políticas de incentivo à simbiose industrial, influenciando nas decisões rotineiras dos diversos agentes do parque, em prol da simbiose. Empregaram-se estudos de caso, revisão sistemática da literatura e análise teórico-conceitual. Os primeiros resultados foram dois estudos de casos em parques que se autodenominavam EIPs, identificando oportunidades para a promoção da simbiose. O segundo resultado foi a proposta teórico-conceitual do Indicador de Simbiose Industrial (ISI) que pode ser utilizado como instrumento para o ambiente industrial dinâmico. Por fim, apresenta-se a análise das propriedades do indicador a partir de dados obtidos em um dos casos. Os resultados indicaram que o ISI pode identificar níveis de simbiose distintos para um mesmo parque, conforme sua evolução em direção a uma simbiose perfeita. A avaliação da coerência do ISI permitiu demonstrar sua capacidade em captar a ausência e a presença do processo de simbiose, atendendo as expectativas iniciais da construção do indicador. A avaliação do comportamento do ISI por meio da variação dos seus elementos permitiu analisar o indicador sob diferentes possibilidades, correspondendo positivamente às expectativas da pesquisa. Indica-se também várias questões que precisam ser verificadas para a validação do indicador e os próximos passos para torná-lo uma ferramenta útil para o gerenciamento de parques industriais interessados em aprimorar o seu nível de simbiose industrial. / The Eco-Industrial Parks (EIP - Eco-Industrial Park) emerged as a new model of spatial organization for industrial arrangements. An important feature for an EIP is the adoption of the concept of industrial symbiosis (IS), in which companies reuse waste to reach a closed system, reducing environmental impact. There are proposals to assess the waste stream and the symbiosis of an EIP through detailed indicators at a determined time. However, it is a static view of the park in which would be possible to the managers implement changes to construct a state of ideal closed system. Recent researches show that this approach faces some limitations, once the process symbiosis depends on the routine and individual decisions of the actors, managers, technicians and agents, which can alter the dynamics of the material flow through time. In order to contribute, it is proposed an different indicator of industrial symbiosis, prepared according to the approach of the park as a dynamic system. This is a tool that can monitor the level of symbiosis of a park during a determined time. This is different because allow the agent organization to implement policies to encourage industrial symbiosis influencing the routines decisions of the parks agents in favor of symbiosis. It was made case studies, systematic review of the literature and theoretical and conceptual analysis. The first results were two case studies in parks that called themselves EIPs, identifying opportunities to promote symbiosis. The second result was the proposed theoretical-conceptual Indicator Industrial Symbiosis (ISI) which can be used as a tool for the dynamic industrial environment. Finally, it shows the analysis of the indicator properties considering data obtained in one of the cases. The results indicated that the ISI can identify different levels of symbiosis for the same park as its evolution toward a perfect symbiosis. The assessment of the consistency of the ISI has demonstrated its ability to capture the absence and presence of the symbiosis process, confirming the expectations of the initial construction of the indicator. The performance evaluation of the ISI through the variation of its elements, allowed us to analyze the indicator under different possibilities, corresponding positively to the expectations of the research. Also, it indicates that several issues need to be checked to validate the indicator and the next steps to make it a useful tool for managing industrial parks interested in improving their level of industrial symbiosis.

Este trabalho apresenta dois tipos de ensaios não destrutivos para a correlação do módulo dinâmico com a resistência à compressão para elementos de concreto. Os métodos de ensaio são a ultrassonografia e o método de excitação por impulso utilizando o equipamento Sonelastic®. Neste trabalho estão descritos seus funcionamentos, aplicações e limitações. A ultrassonografia, através da propagação de ondas sonoras, fornece, indiretamente, o módulo de elasticidade dinâmico. Com o método de excitação por impulso obtêm-se as frequências naturais e os modos de vibração do elemento estudado, o que permite determinar seu módulo dinâmico. Primeiramente, estes ensaios foram utilizados em corpos-de-prova cilíndricos e lajes alveolares produzidas em laboratório para a obtenção das curvas de correlação e, em seguida, estes mesmos ensaios foram realizados na fábrica de concreto pré-moldado. Para elementos de geometria complexa, como é o caso das lajes alveolares, apresenta-se uma metodologia para a obtenção de uma equação analítica para o cálculo do módulo dinâmico no ensaio de excitação por impulso. Estes métodos tiveram o objetivo final de avaliar a resistência à compressão do concreto na pista de protensão da fábrica, e então determinar o melhor momento para a desforma e corte do cabo de protensão. Com ambos os métodos, obteve-se ótimas correlações do módulo dinâmico com a resistência à compressão dos elementos em laboratório. Na fábrica de concreto pré-moldado não foi possível obter uma curva de correlação representativa de toda a laje na pista de protensão, porém foi possível registrar um bom indicativo de que é possível obter boas correlações para futuras pesquisas no assunto / This work presents two types of non-destructive testing for the correlation of the dynamic elastic modulus with the compressive strength. The test methods are the ultrasonography and the impulse excitation using the Sonelastic® equipment. In this work the equipaments operations, applications and limitations are also described. The ultrasound test indirectly supplies the dynamic elastic modulus through the propagation of sound waves. The natural frequencies and the vibration modes of the studied elements are obtained through impulse excitation method allowing to determine its dynamic modulus. To start, these tests were used in cylindrical specimens and hollow core slabs produced in the laboratory to obtain the correlation curves, and then these same methods were performed in the pre-cast concrete plant. As for complex geometric elements, as in the case of hollow core slabs, a methodology is applied in order to obtain an analytic equation to calculate the dynamic modulus in the impulse excitation test. These methods had the final goal the evaluation of the strength of prestressed concrete lying on track of the plant, so as to determine the best moment to demold and cut the prestressed cable. Excellent correlations of the dynamic modulus with compressive strength of the elements made in laboratory were obtained using both methods. It was not possible to obtain in the precast concrete plant a representative correlation curve of the whole slab on the track, nevertheless, it was possible to record a good indication that it is possible to obtain good correlations for future research.

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um sistema de posicionamento dinâmico para uma pequena embarcação baseado em controle a estrutura variável com realimentação por visão computacional. Foram investigadas, na literatura, diversas técnicas desenvolvidas e escolheu-se o controle a estrutura variável devido, principalmente, ao modo de acionamento dos propulsores presentes no barco utilizado para os experimentos. Somando-se a isto, foi considerada importante a robustez que a técnica de controle escolhida apresenta, pois o modelo utilizado conta com incerteza em sua dinâmica. É apresentado ainda o projeto da superfície de deslizamento para realizar o controle a estrutura variável. Como instrumento de medição optou-se por utilizar técnicas de visão computacional em imagens capturadas a partir de uma webcam. A escolha por este tipo de sistema deve-se a alta precisão das medições aliada ao seu baixo custo. São apresentadas simulações e experimentos com controle a estrutura variável em tempo discreto utilizando a integral do erro da posição visando eliminar o erro em regime. Para realizar o controle que demanda o estado completo, são comparados quatro estimadores de estado realizados em tempo discreto: derivador aproximado; observador assintótico com uma frequência de amostragem igual a da câmera; observador assintótico com uma frequência de amostragem maior que a da câmera; e filtro de Kalman. / The design of a dynamic positioning system for a small boat based on variable strutucture control and visual-servoing is presented. Many control tecniques have been investigated and the variable structure control was chosen, mainly, due the operation mode of the motor drivers installed on the boat applied in the experiments. The robustness of this control technique was also considered since the available dynamic model of the boat is uncertain. The design of the sliding surface is shown as well. Computer vision techniques were used to measure the position of the boat from images taken with a webcam, this kind of measure system was chosen due to its high accuracy and low cost. Simulation and experimental results of discrete time variable structure control with integral action of the boats postion, included in order to eliminate steady state error, are shown. To develop this controller four state estimators, in discrete time, are compared: derivative of position; asymptotic observer at a high sampling rate; asymptotic observer at webcams sampling rate; and Kalman filter.