Ensaios não destrutivos são testes que não causam danos a estrutura ensaiada, o que os torna um excelente auxílio aos métodos de ensaios tradicionais quando estes apresentam alguma dificuldade de serem executados. Desta forma, este trabalho visa utilizar os ensaios de esclerometria e ultrassom, dando ênfase na transmissão indireta, para determinar a resistência à compressão nas primeiras idades do concreto e possibilitar um melhor controle tecnológico do material. Para se obter a relação entre os dados experimentais não destrutivos e a resistência à compressão, foram realizados ensaios em duas etapas. A primeira etapa foi desenvolvida em corpos de prova cilíndricos e prismáticos com três traços diferentes de concreto, onde foi variado o consumo de cimento. Na segunda etapa os ensaios foram realizados em uma laje alveolar produzida em laboratório. Com os dados coletados nos ensaios foi possível determinar a relação de crescimento da resistência, do índice esclerométrico e da velocidade do pulso ultrassônico ao longo do tempo, além das correlações velocidade x resistência, velocidade x índice esclerométrico; e a correlação múltipla entre os três fatores. Com base nisto, concluiu-se que é viável ter um bom controle tecnológico da resistência do concreto a partir dos ensaios não destrutivos. Este trabalho não obteve uma equação universal que correlacionasse os parâmetros para todos os tipos de traço de concreto, porém foram obtidas correlações satisfatórias para os traços ensaiados. Desta forma, é possível afirmar que o ensaio de ultrassom, especificamente posição indireta de 30 centímetros, e a esclerometria são ferramentas possíveis de serem aplicadas como auxílio à obtenção da resistência à compressão nas primeiras idades. / Non-destructive tests are tools that do not cause damage to the evaluated structure, which is an excellent support for traditional test methods. Therefore, this work used non-destructive tests such as rebound method and ultrasound, emphasizing the indirect transmission, to determine compression strength in the early age sand enable a better technological control of the material. Two-step tests were performed to see if there is a relationship between non-destructive test data and the compressive strength. The first one was performed in specimens with three different concrete compositions, where the cement ratio was varied, where as the second was carried out in a laboratory hollow core slab. With the experimental data was possible to determine the relationship of the compression strength, rebound number and ultrasonic pulse velocity over time; as the correlations strength x velocity, velocity x rebound number; and a multiple correlation between the three tests. Based on this, it was concluded that it is possible to have a good technological control of the concrete strength from non-destructive tests. A universal equation that correlates parameters for all types of concrete compositions was not found, but satisfactory correlations were obtained for the tested concretes. In this way, it is possible to affirm that the ultrasound test, specifically indirect position of 30 centimeters, and rebound method are possible tools to be applied as aid to obtain the compression strength in the early ages.

O objetivo desta pesquisa é avaliar uma metodologia utilizando ondas de ultrassom para estimar a resistência de peças estruturais de madeira de peroba-rosa, Aspidosperma polyneuron Müll. Arg. A metodologia pode ser utilizada para orientar projetos de restauro de estruturas de madeira do patrimônio histórico, onde de acordo com os critérios da restauração, a avaliação por métodos destrutivos não são recomendados. A verificação foi realizada em três amostras retiradas de edificações construídas há 122 anos, 50 anos e peças sem uso de madeira da espécie perobarosa, que foram submetidas à sequência de ensaios não destrutivos e destrutivos. Os corpos-de-prova ensaiados tiveram suas dimensões definidas de acordo com os métodos de ensaio de resistência à compressão e à flexão da norma ABNT 7190:1997 e o teor de umidade estabilizado na condição padrão de referência a 12%. Os ensaios com o uso de equipamento de ultrassom com freqüência de 100 KHz e transdutores de ondas longitudinais e transversais foram utilizados para a determinação da velocidade ultrassônica nos três eixos da madeira (longitudinal, radial e tangencial). Em seguida, os mesmos corpos-de-prova foram submetidos aos ensaios de determinação da resistência e da rigidez à compressão e à flexão de acordo com a norma NBR 7190:1997. O resultados dos ensaios dinâmicos e estáticos foram correlacionados, tendo, portanto sido definido o coeficiente de correlação R²= 0,56 na direção do eixo longitudinal. / The objective of this research is to evaluate a methodology by making use of ultrasound waves to estimate the strength of structural timber of peroba-rosa, Aspidosperma polyneuron Müll. Arg. This methodology can be used to provide guidance in restoration projects of wooden structures of historical buildings, where the assessment by destructive methods is not recommended, according to the restoration criteria. The sequence of tests was performed by using both non destructive and destructive analysis methods on samples from three buildings constructed 122 years ago, 50 years ago and non used wood. The specimens tested had their dimensions defined according to the test methods of ABNT 7190:1997 for resistance to compression and bending and their moisture content was stabilized at 12%. The tests using ultrasound equipment with a frequency of 100 kHz transducers and longitudinal and transverse waves were used to determine the ultrasonic velocity in three axes of the wood (longitudinal, radial and tangential). Afterwards, the same specimens were tested to determine the strength and stiffness to compression and bending in accordance with NBR 7190:1997. The test results of dynamic and static modulus were correlated, obtaining thus the correlation coefficient of R²=0.54 in the longitudinal direction.

Diversos métodos de ensaios não-destrutivos (Ultrasom, Radiografia, Termografia e Shearografia) foram empregados na inspeção de peças laminadas estruturais compósitas sólidas de matriz polimérica manufaturadas pela indústria aeronáutica. Concluiu-se que Ultrasom pulso-eco convencional de contato foi a técnica mais abrangente na indicação de descontinuidades (danos/defeitos de manufatura) considerando-se peças planas e curvas, não obstante tenha falhado na detecção de trincas longas e bem definidas localizada na alma de componentes co-curados. Radiografia convencional por filmes exibiu um potencial interessante como método alternativo, ou complementar ao de Ultrasom. Termografia infravermelha foi a técnica mais veloz na indicação de descontinuidades, sendo uma valiosa alternativa para um mapeamento rápido em inspeções preliminares seguidas pela aplicação de técnicas complementares. Shearografia realizada com equipamento da empresa Photonita detectou inclusões em peça plana compósita, porém a interpretação dos resultados obtidos em geometrias mais complexas se mostrou duvidosa. O uso de equipamento shearográfico da empresa Dantec indicou posições em regiões curvas que podem estar associadas à presença de defeitos/danos locais, porém uma confirmação cabal desta relação não foi efetivada. Evidências visuais da profusa presença de danos/defeitos de manufatura, além da existência de detalhes construtivos nas peças compósitas mais complexas, sugerem que estas descontinuidades podem ter sensibilizado, em maior ou menor extensão, os equipamentos END, juntamente com a eventual presença de delaminações/falhas de adesão nas respectivas peças avaliadas. / Several nondestructive methods (Ultrasonics, Radiography, Thermography and Shearography) were employed for inspection of structural polymer matrix composite laminated parts manufactured by aircraft industry. Is has been concluded that conventional pulse-echo contact Ultrasonics was the most comprehensive technique to indicate discontinuities (manufacture damages/defects) in flat and curved parts, although it has failed to detect long and well-defined cracks in co-cured components. Conventional film radiography exhibited good potential as alternative or complementary method to Ultrasonics. Infrared thermography was the fastest technique to indicate discontinuities, so that it is a valuable option for rapid mapping in preliminary inspection followed by the application of complementary techniques. Sherography by means of Photonita equipment detected inclusions in flat panels, but the interpretation of results from pieces with more complex geometries was dubious. A shearographic of the Dantec device indicated positions in curved regions which might possibly be associated to the presence of damages/defects, however this relationship could not be definitively established. Visual evidences of the profuse existence of manufacture damages/defects, besides constructive details in more complex composite parts, suggest that theses discontinuities might have affected to some extent the NDT equipments, along with the eventual presence of delaminations/lack of adhesion on the respective evaluated parts.

A madeira é um material de fonte renovável, porém com grande variabilidade em suas propriedades mecânicas, devendo ser adequadamente avaliadas e caraderizadas para o correto uso. Uma forma de avaliar estas propriedades é através de ensaios não destrutivos, que não danificam o material. Dentre os vários métodos de classificação destaca-se a classificação mecânica por tensões (MSR), a qual é um efetivo sistema de classificação e avaliação de peças estruturais de madeira, devido sua alta produtividade, podendo todas as peças produzidas serem avaliadas e certificadas. O processo de classificação por meio de ensaios não destrutivos, objetiva determinar os valores do modulo de elasticidade (MOE) e sua correlação com os módulos de resistência a flexão(MOR). A alta produção anual de peças estruturais do gênero pínus spp no Brasil e o conhecimento tecnológico de suas propriedades, tomará sua utilização viável na construção civil em maior escala. Este trabalho avalia a influência da velocidade de ensaio e a intensidade da carga aplicada, nos valores do módulo dinâmico, correlacionando este com os módulos de elasticidade estático e o modulo de resistência à flexão, considerando a classificação visual das peças ensaiadas. Os resultados mostram que a espécie pinus spp deve ser classificada visualmente e mecanicamente para o correto uso estrutural / Wood is a material of renewable source, however with great variability in their mechanical properties and must becharaderized for it\'s corred use and in arder to determine these properties using non-destrudive tests. Among this tests, stands out the Machine Stress Rating (MSR), which is a effedive system of grading and assessment of strudurallumber, due their high produdivity, ali being able to the produced pieces be assessed and certifled. The process of grading by means of non-destrudive test, objedive to determine the values of MOE and correlate them with MOR values. The annual high production of strudural piaces of pinus spp in Brazil, with the technologic knowledge of their properties, made their utilization feasible in the civil construdion in great scale. This work propose the study of mechanical stress grading for this specie, correlating the values of the dynamic modulus obtained in the MSR, analysing the influence of the speed and test and the intensity of the force applied, with the static modulus and the modulus of rupture. The results showed that in order to use pinus spp to structural purpose the lumber must be visually and mechanically graded.

Este trabalho apresenta um procedimento para auxiliar na determinação da vida útil de pavimentos flexíveis através da determinação de tensões e deformações causadas pela solicitação de um eixo padrão na estrutura de pavimentos flexíveis utilizando Redes Neurais Artificiais. Para treinamento e validação das redes foram utilizadas bacias de deflexões hipotéticas geradas com o auxílio do programa ELSYM5, simulando o carregamento com falling weight deflectometer. Foram criados quatro conjuntos de bacias hipotéticas, dois para pavimentos de três camadas e dois para pavimentos de quatro camadas. As redes neurais artificiais foram treinadas e validadas utilizando-se o simulador EasyNN-plus, que utiliza redes multilayer perceptron com algoritmo de aprendizagem backpropagation. Os dados de entrada das redes são as espessuras das camadas do pavimento e a bacia de deflexão. Como saída, têm-se as tensões e deformações na face inferior do revestimento e no topo do subleito e os módulos de resiliência das camadas do pavimento. Foram determinadas retas de regressão, coeficientes de regressão e histogramas de erros entre os valores reais (ELSYM5) e os valores previstos (RNA). Os resultados obtidos pelas redes neurais artificiais apresentaram boa correlação com os valores reais, demonstrando a capacidade das redes neurais para auxiliar na determinação da vida útil de pavimentos flexíveis, ao estimar diretamente as tensões e deformações em pontos específicos da estrutura. / This paper presents a procedure to assist the evaluation of the remaining life of flexible pavements by means of the determination of stresses and strains caused by a standard load in flexible pavements structures using artificial neural networks. Hypothetical deflections basins, generated by the ELSYM5 program, simulating the load applied by a falling weight deflectometer, were used to train and to validate the networks. Four sets of hypothetical basins were created, two for pavements with three layers and two for pavements with four layers. The artificial neural networks were trained and validated using the EasyNN-plus simulator, which uses multilayer perceptron networks with back-propagation learning algorithm. The networks input data are the pavements layers thickness and the deflection basin. The networks outputs are the stresses and strains in the bottom of the asphalt layer and at the top of the subgrade and resilience modulus of the pavement layers. The results obtained by the artificial neural networks showed good correlation with the real values, demonstrating that neural networks have capacity to assist in the evaluation of the remaining life of flexible pavements, estimating directly the stresses and strains of specific points of the pavement structure.

Para que um transdutor ultrassônico gere e transmita um pulso curto e receba ecos com elevada sensibilidade, além de uma camada de retaguarda que absorva as ondas emitidas para trás, é necessário que haja um bom casamento de impedância acústica entre a cerâmica piezelétrica e o meio externo (camada de acoplamento). Quando comparado ao acoplamento em líquido, o acoplamento em ar é ainda mais complexo, pois este tipo resulta em perdas elevadas durante a transmissão e a recepção dos sinais acústicos, devido à grande diferença de impedância acústica entre a cerâmica e o ar. Certas aplicações requerem um acoplamento em ar e, para isso, os transdutores ultrassônicos usados devem ter banda larga, além de uma baixa impedância acústica. O aumento da largura de banda de um transdutor piezelétrico pode ser alcançado com o emprego de piezocompósitos, de uma camada de retaguarda, de camadas de acoplamento frontal e melhorias na parte eletrônica. A contribuição deste trabalho visa a estudar e desenvolver piezocompósitos com maior largura de banda para aplicação em transdutores de ultrassom para acoplamento em ar. De modo geral, os piezocompósitos possibilitam um maior fator de acoplamento eletromecânico e uma menor impedância acústica quando comparado às cerâmicas piezelétricas convencionais. Neste trabalho foram realizadas a modelagem, a construção e a caracterização de três tipos de piezocompósitos: piezocompósitos com gradação da densidade, piezocompósitos 2-2, e piezocompósitos 1-3. Naqueles com gradação da densidade,variaram-se os parâmetros profundidade, largura e distribuição dos cortes. O método de elementos finitos foi utilizado para analisar a influência dos parâmetros dos cortes. Os piezocompósitos foram construídos a partir de piezocerâmicas circulares e retangulares. Alguns dos piezocompósitos construídos foram submetidos a experimentos de interferometria a laser, mostrando a variação da distribuição dos deslocamentos máximos na superfície em função da frequência. A partir do espectro de frequência da condutância e dos valores inferiores e superiores da largura de banda foram analisados os deslocamentos máximos nas diversas regiões da superfície dos piezocompósitos. Nos piezocompósitos gradados observou-se que os deslocamentos máximos em determinadas regiões da superfície do piezocompósito dependiam da frequência de excitação. Desse modo, os piezocompósitos gradados apresentaram fator de acoplamento eletromecânico e largura de banda maiores do que os dos piezocompósitos 1-3. Transdutores com emissão em ar construídos a partir de piezocompósito gradado e do tipo 1-3 foram caracterizados e medidos os parâmetros largura de banda e fator de acoplamento eletromecânico. O transdutor construído a partir do piezocompósito gradado apresentou maior largura de banda quando comparado com o transdutor do tipo 1-3. / In order to generate and emit a short pulse and receive the echoes with high sensitivity, an ultrasound transducer requires a backing layer to attenuate the signal going backwards and a matching layer to match the acoustical impedances of the piezoceramic and the medium. When compared to liquid coupling, air coupling is further complicated because the large mismatch in acoustic impedance between the ceramic and air results in high losses during transmission and reception of acoustic signals. Certain applications require air-coupling and, therefore, the ultrasonic transducers used must be broadband and have low acoustic impedance. The increase of the bandwidth of a piezoelectric transducer can be achieved with the use of piezocomposites, a back layer, frontal coupling layers and improvements in the electronic part. The contribution of this work aims to study and develop piezocomposites with higher bandwidth for application in ultrasonic transducers with air coupling. In general, the piezocomposites allow a higher electromechanical coupling factor and a lower acoustic impedance when compared to conventional piezoelectric ceramics. In this work, three types of piezocomposites were made: piezocomposites with density gradation, piezocomposites 2-2, and piezocomposites 1-3. In those with density gradation, depth, width and distribution of the cuts were varied. The finite element method was used to analyze the influence of the cut parameters. The piezocomposites were constructed from circular and rectangular piezoceramics. Some of the constructed piezocomposites were submitted to laser interferometry experiments, which showed the variation of the distribution of the maximum displacements in the surface as a function of the frequency. From the frequency spectrum of the conductance curve and of the lower and upper values of bandwidth, the maximum displacements in the various surface regions of the piezocomposites were analyzed. In the graded piezocomposites it was observed that the maximum displacements in certain regions of the surface of the piezocomposite depend on the frequency of excitation. Thus, the graded piezocomposites presented higher electromechanical coupling factor and bandwidth than the piezocomposites 1- 3. Air-coupled transducers constructed from graded piezocomposite and type 1-3 were characterized and measured the parameters bandwidth and electromechanical coupling factor. The transducer constructed from the graded piezocomposite presented higher bandwidth when compared to the type 1-3 transducer.

Quando os materiais ferromagnéticos se submetem a campos magnéticos variáveis, experimentam uma mudança na indução que acontece de forma discreta constituindo os saltos de Barkhausen. Estes saltos são conseqüência da interação entre as paredes de domínio se movimentando e os pontos de ancoragem que atuam como barreiras à sua movimentação. Se durante a aplicação do campo variável, coloca-se uma bobina sensora na superfície da amostra, a mudança no fluxo magnético induz uma seqüência de pulsos de tensão elétrica que conformam o sinal de Ruído Magnético de Barkhausen (RMB). Nos últimos anos tem sido publicados trabalhos que mostram que o RMB depende da microestrutura, do teor de carbono, da dureza, do estado de tensões, da deformação, da condição superficial e da anisotropia, fazendo possível utilizá-lo como um método de ensaio não destrutivo para o monitoramento microestrutural de materiais. Esta tese mostra a aplicabilidade do RMB para avaliar a variação microestrutural em juntas soldadas de aço estrutural ASTM A36. A soldagem realizou-se em chapas de 6 mm de espessura com preparação de chanfro em V, com um e dois passes, e com tratamento posterior de alívio de tensões. Fizeram-se a caracterização de microestruturas e microdurezas numa seção transversal da junta soldada. Numa linha na superficie da chapa transversal ao cordão de solda, mediram-se as tensões residuais por difração de raios-X e nas superfícies das chapas, em várias linhas transversais ao cordão de solda, obtiveram-se sinais de RMB. Os sinais de RMB se analisaram no domínio do tempo pelo valor máximo, o valor acima de 80% do máximo, o rms, o rms do envelope, a kurtosis, o skewness e a posição de pico. Analisaram-se no domínio da freqüência o espectro de freqüência na banda completa e em diferentes bandas. Fizeram-se também análises em tempo-escala através da transformada wavelet e wavelet packet, a fim de procurar uma separação do efeito da microestrutura e das tensões residuais. Todos os parâmetros analisados foram grafados em função da distância ao centro do cordão. Obtiveram-se também mapas superficiais com os valores dos parâmetros analisados. Na caracterização microestrutural foi possível identificar tamanhos de zona afetada pelo calor (ZAC) diferentes nas amostras de um e dois passes. Verificou-se também que as microdurezas mudaram através da junta soldada, sendo que a maior dureza se apresentou no limite de fusão e a menor dureza se apresentou no fim da ZAC. Em relação ao RMB constatou-se que no limite de fusão tem-se o menor valor do parâmetro, enquanto que no fim da ZAC tem-se o maior valor do parâmetro. Os mapas superficiais permitiram identificar a região correspondente à solda. Todas as análises feitas mostraram a forte influência da mudança microestrutural. Dos resultados obtidos conclui-se que o RMB pode ser usado como método de inspeção não destrutivo para monitorar juntas soldadas reais de aços carbono. / Ferromagnetic materials submitted to variable magnetic fields experience discontinuous changes in the induction, being the sudden magnetic flux changes referred as Magnetic Barkhausen Noise (MBN). Fast movements of magnetic domain walls and their interaction with the pinning sites result in the MBN. The corresponding signals are detected as voltage pulses when a pick-up coil is placed in the surface of ferromagnetic materials. In this context, several studies have been recently reported showing the dependence of the MBN on the microstucture, hardness, carbon quantity, residual and applied stress, strain, deformation, surface condition and anisotropy. These features make the MBN an important nondestructive testing technique for material microstructural monitoring. This work shows results for the evaluation of ASTM A36 carbon steel welded plates by MBN. V-groove shape welded samples were made in a 6 mm thickness plates, with one-pass and two-pass, and post-weld heat treating for stress relief. Microstructural characterization and microhardness were made on a transversal section of welds. The residual stress were measured by X-ray diffraction. The MBN were measure on surface plates. MBN signals were analyzed on the time domain through several techniques: the maximum value, threshold of 80% above of maximum, the root mean square (rms), the root mean square of the profile, the kurtosis, the skewness and the profile peak position. The spectra in the entire band and in different width bands were analyzed on the frequency domain. To separate the microstructure effect from that of the residual stress, the wavelet and wavelet packet transform, on the timescale domain, were used. All parameters were plotted in function of the distance to center bead. The microstructural characterization identified different HAZ sizes for one-pass and two-pass. In addition, changes on microhardness throughout welded zones were verified. Greater hardness occurred in the fusion boundary whereas lower microhardness happened in the HAZ end. With MBN monitoring were verified that the MBN lower value happened in the fusion boundary, whereas the MBN bigger value happened in the HAZ end. The surface maps identified the weld region. The study showed that changes in the microstructure influence all analyzed parameters. Consequently, we can conclude that the MBN is a potentially important tool to be used in nondestructive testing for carbon steel weld monitoring.

Este trabalho apresenta os avanços no desenvolvimento de um novo método de ensaio não-destrutivo magnético. O método está baseado na técnica do Ruído Magnético de Barkhausen (RMB), particularmente em uma variante denominada Barkhausen Contínuo. O RMB é gerado devido à ação de um campo magnético variável magnetizante que produz mudanças abruptas e irreversíveis na estrutura magnética do material. Essas mudanças são influenciadas pela microestrutura e a distribuição de tensões dentro do mesmo. As medições podem ser usadas para construir uma distribuição bidimensional do RMB ao redor de um ponto fixo, cujo resultado irá refletir o nível de anisotropia magnética, usualmente indicando um eixo de fácil magnetização, parâmetro relevante dado que o comportamento da grande maioria de materiais ferromagnéticos de engenharia é usualmente anisotrópico. As mudanças no eixo de fácil magnetização podem indicar a presença de anomalias mecânicas ou abnormalidades no processo de fabricação e no caso da aplicação de uma tensão externa, podem refletir a magnitude e a direção da mesma. O presente trabalho descreve uma metodologia que faz uso de um campo magnético rotacional para obter sinais RMB relacionados ao angulo de giro, possibilitando a identificação da direção do eixo de fácil magnetização, ultrapassando as capacidades oferecidas pela técnica RMB convencional mediante o fornecimento de informação em tempo real, que permite a obtenção de um conjunto de parâmetros que quantificam a anisotropia magnética de uma amostra. A técnica foi usada para a detecção do eixo de fácil magnetização e o nível de anisotropia magnética em materiais diferentes devida aos efeitos do processo de fabricação. Posteriormente foi demonstrado que a técnica é capaz de monitorar a evolução da tensão uniaxial aplicada, obtendo curvas de calibração, sensíveis ao sentido de aplicação da tensão. Para o caso pouco estudado de amostras submetidas a tensões biaxiais, o uso da técnica do Barkhausen contínuo rotacional fez possível de verificar que as características morfológicas das medições de anisotropia magnética obtidas, guardam relação com a direção das tensões principais. Foi realizada uma avaliação do método aplicado para a medição dinâmica de anisotropia magnética em juntas soldadas, indicando estados de tensão e características microestruturais coerentes com as esperadas. O método tem a possibilidade de ser implementado para medições anisotropia magnética em alta resolução/alta velocidade. / This works presents the current advances on the development of a new method of magnetic non-destructive testing. The method is based on the magnetic Barkhausen noise (MBN), more specifically in one branch known as Continuous Barkhausen. MBN is produced due to the effect of a variable magnetic field, which causes abrupt and irreversible changes to the magnetic structure of the material. These changes are influenced by the microstructure of the material and the stress distributions within. Measurements can be used to construct a bi dimensional MBN distribution around a fixed point, which in turn will be a reflect of its magnetic anisotropy level, usually characterized by an easy axis of magnetization, an important parameter given that more often than not, the behavior of most engineering ferromagnetic materials is anisotropic. Variations of the easy axis could be the indication of mechanical anomalies or abnormalities that appear as a result of the fabrication process. If there is an external stress applied to the sample, it can provide information about its magnitude and direction. The present work describes a methodology which uses a precise rotating magnetic field in order to obtain MBN signals related to a given magnetization angle, making possible the finding of the easy axis, exceeding the limits of conventional MBN measurements by providing real time data which in turn will allow to infer a set of parameters that quantify the magnetic anisotropy of the sample. The proposed technique was successfully used to find both the easy axis and a quantitative level of magnetic anisotropy between different materials, consequence of the fabrication process. Subsequently, it was shown that the technique was able to perform a monitoring of the evolution of both uniaxial and biaxial applied stress, obtaining linear relationships (uniaxial case), sensitive to the direction of loading. In not so much studied case of biaxial loading, the use of the continuous rotational Barkhausen method made possible to observe that the morphologic characteristics of the magnetic anisotropy measurements bear a close resemblance to the direction of the principal stress field. An evaluation of the technique as a tool for the dynamic measurement of magnetic anisotropy on welded joints, indicating stress states and microstructural features coherent with the ones expected in this scenario. The method has the possibility of being implemented as a technique for high speed/high resolution measurements of magnetic anisotropy.

Nenhuma / Neste trabalho propõe-se uma nova metodologia para a análise do ruído magnético Barkhausen, as transformadas Wavelet., uma ferramenta de processamento de sinais que possibilita exibir o comportamento das freqüências e a quantidade de informações presentes em um determinado sinal. As transformadas Wavelet são utilizadas para a análise de sinais não estacionários, proporcionando uma representação tempo-frequência do sinal simultaneamente. Foram estudados três tipos de materiais ferromagnéticos, os aços ASTM A 515, USI SAC 50 e AISI 1045. A primeira fase dos estudos abordou a análise do ruído magnético Barkhausen para a avaliação de tensões mecânicas presentes nestes materiais. Os experimentos foram realizados utilizando-se as transformadas Wavelet contínua, Wavelet discreta e Wavelet Packet Entropia Wavelet e o método RMS convencional, sendo comparados os resultados obtidos pelos dois métodos. Verificou-se que a utilização da transformada Wavelet Packet Entropia Wavelet apresentou melhores resultados do que os obtidos pelo método RMS. Na segunda fase, os experimentos foram realizados de forma a verificar a possibilidade de emprego do método para a diferenciação das amostras estudadas. Os estudos foram realizados para valores de tensões mecânicas entre -30 MPa e 30 MPa e os resultados obtidos pelo método tradicional RMS e pelo método de Entropia Wavelet foram submetidos a uma análise estatística que possibilitou diferenciar, por intervalos de confiança de 95%, as amostras dos diferentes materiais. As principais conclusões deste trabalho é que a análise do ruído magnético Barkhausen utilizando a técnica de processamento de sinais pelo uso de Entropia Wavelet possibilita a diferenciação de amostras dos diferentes materiais ferromagnéticos estudados e apresenta sensibilidade para a detecção de variações de tensões numa faixa de tensões superior ao método tradicional RMS. Os resultados obtidos com o uso das transformadas Wavelet contínuas e das outras transformadas Wavelet discretas não apresentaram informações relevantes para estas aplicações. / In this study, a new methodology for Barkhausen noise analysis of ferromagnetic materials is proposed. This methodology is based on the use of the Wavelet transforms, a signal processing tool capable of providing the frequency content and he amount of information of a particular signal. The Wavelet transforms are used for non-stationary signals analysis and are capable of providing the time and frequency information simultaneously, hence giving a time-frequency representation of the signal. Three different ferromagnetic materials were investigated, the ASTM A 515, USI SAC 50 and AISI 1045 steels. The first part of the study was directed to the analysis of the magnetic Barkhausen noise for evaluation of the mechanical stresses present in these materials. The experiments were performed using the Continuous Wavelet Transforms, the Discrete Wavelet Transforms, the Wavelet Packet Transform Wavelet Entropy and the conventional RMS Method. The results obtained from these methods were compared. The results obtained from the use of the Wavelet Packet Transform Entropy Wavelet were more representative than those obtained from the use of the RMS method. In the second part of this study, the experiments were performed in order to verify the use of these methods to separate the materials studied. The experiments were performed in the stress range from 30 MPa to 30 MPa and the results obtained from the RMS Method and the Wavelet Packet Transforms Method Entropy Wavelet were submitted to a statistical analysis that allowed differentiating, with 95% on confidence interval, the samples of the materials studied. The mains conclusions obtained from this study are: the stress range where the Wavelet Packet Transforms - Entropy Wavelet Method presented sensitivity for stress changes in the materials studied was larger than the presented by the RMS Method and the use of this Wavelet Transforms was adequate to differentiate the materials used in this work. The results obtained from the Continuous Wavelet Transforms and the other Discrete Wavelet Transforms did not present relevant information for these applications.

Nenhuma / A espectroscopia Mössbauer de 57Fe é uma técnica nuclear, não-destrutiva, utilizada na investigação das propriedades estruturais, magnéticas e hiperfinas de diferentes materiais sólidos. Trata-se, portanto, de uma poderosa ferramenta de caracterização de materiais na física, metalurgia, geologia e biologia, particularmente em materiais magnéticos, ligas metálicas e minerais contendo Fe. Na atualidade, a Espectroscopia Mössbauer de Elétrons de Conversão (CEMS) é amplamente utilizada no estudo de filmes finos e ultrafinos, bem como outros materiais nanoestruturados. No caso de nanoestruturas magnéticas, estudos a baixas temperaturas (LT) são particularmente importantes devido à possibilidade de efeitos oriundos do fenômeno do superparamagnetismo. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de medição CEMS a baixas temperaturas (< 20 K) utilizando um Channeltron (multiplicador de e-) e um Criostato ótico (Modelo SVT-400 da Janis Research Co, EUA) tendo como base um detector originalmente desenvolvido no Departamento de Física Aplicada / Espectroscopia Mössbauer da Universidade de Duisburg-Essen, Alemanha. O detector LTCEMS foi construído, testado e aplicado com sucesso num estudo preliminar de caracterização de bicamadas Fe/(EuxPb1-x)Te(111) com uso de camada sonda de 57Fe de apenas 15Å, obtendo resultados a temperaturas de até 8 K na amostra. / The 57Fe Mössbauer spectroscopy is a nuclear, non-destructive technique used for the investigation of structural, magnetic and hyperfine properties of several materials. It is a powerful tool in characterizing materials in physics, metallurgy, geology and biology field areas, especially magnetic materials, alloys and minerals containing Fe. Lately, the Conversion Electron Mössbauer Spectroscopy (CEMS) is widely used in making studies on ultra-thin magnetic films, as well as other nanoestructured materials. In case of magnetic nanostructures, low temperature (LT) studies are especially important due to the possibility of dealing with superparamagnetic effects. In this work it was developed a CEMS measurement system for low temperatures (< 20K) based on a solid-state electron multiplier (Channeltron) and an optical cryostat (Model SVT-400, Janis Research Co, USA), from which the project was originally conceived at the Applied Physics / Mössbauer Spectroscopy Department from University of Duisburg-Essen, Germany. The LT-CEMS system was fully built, tested and successfully applied in a preliminary characterization of Fe/(EuxPb1-x)Te(111) bilayers with use of a 15 Å, 57Fe probe layer, with reasonable results at sample temperatures as low as 8 K.