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.

Dans le contexte actuel d’ouverture des marchés, le contrôle qualité est primordial dans le domaine de la production sidérurgique où qualité se conjugue avec réduction de coûts de fabrication. Ce contrôle peut être décrit comme un ensemble de systèmes déployés pour vérifier et maintenir le niveau de qualité souhaité. Cela implique une inspection minutieuse, accompagnée le plus souvent d’actions correctives. Cette inspection se traduit par l’utilisation, à différentes étapes de la production, d’outils de Contrôle Non-Destructif (CND) pour détecter des défauts. Etant donné que la détection au stade le plus en amont possible de la production est essentielle pour réduire le coût de la qualité et améliorer la production, des systèmes d’inspection à ultrasons sont utilisés au stade du décapage pour détecter certains défauts internes sans ralentir la cadence de production. Toutefois, le besoin de disposer d’une technique de CND sensible aux défauts sub-surfaciques très proches de la surface pouvant se transformer en défauts surfaciques demeure.Parmi les techniques courantes de CND, la thermographie infrarouge stimulée a été identifiée comme ayant un fort potentiel pour la détection des défauts internes très proches de la surface. En outre, cette technique présente des avantages remarquables : elle est sans contact, relativement rapide et adaptable. Son principe est relativement simple : il consiste à créer un transitoire thermique dans un échantillon et à surveiller la réponse de sa surface avec une caméra infrarouge (IR). La présence d’éventuel défaut interne créerait un contraste sous forme de motifs thermiques irréguliers dans la séquence thermique enregistrée. Cette technique, bien qu’attractive n’est pas encore déployée en ligne de production pour détecter des défauts dans les bandes d’aciers décapées. C’est ce qui constitue d’ailleurs l’innovation majeure de cette thèse.La thèse explore les limites théoriques et expérimentales de la thermographie infrarouge stimulée pour la détection de défauts internes dans des métaux. Elle a abouti aux développements d'outils de laboratoire capables de détecter des défauts très proches de la surface, tant dans des configurations statiques qu’en défilement. Ces développements se sont appuyés sur des simulations numériques en 3D qui ont permis d’évaluer le potentiel de la technique ; gagner en expertise ; obtenir des indications pour optimiser et concevoir les dispositifs expérimentaux. Les connaissances acquises à la suite des développements des outils de laboratoire ont montré qu’il est possible d’implémenter la technique directement dans la chaîne de production, particulièrement au stade de décapage où la bande se déplace généralement à 5 m / s. Par conséquent, un système d’inspection a été construit et déployé avec succès pour l’inspection d’une fraction de bande d’acier en milieu industriel. Les résultats obtenus et présentés dans cette thèse sont très encourageants. Des points d’améliorations sont mis en évidence et leur prise en compte permettra d’aboutir sur un système industriel finalisé, robuste et efficient. / In today’s competitive market, the quality control is vital in steelmaking industry where high quality product must pair with cost reduction. This control can be described as a system used for verifying and maintaining a desired level of quality. It implies careful inspection and corrective action if needed. The inspection can be performed with several Non-Destructive Testing (NDT) techniques to detect defects. Since the detection at the earliest possible stage is vital for the reduction of the quality cost, the ultrasonic systems have been used at pickling stage to detect internal defects without slowing down the production paces. However, there is still a need of a sensitive NDT technique to detect near subsurface defects which may turn into surface defects at downstream stages or even worse, at the customers during forming.Amongst the common NDT techniques, Active Infrared Thermography (AIRT) was identified as having a great potential for the detection of near surface internal defects. As an attractive NDT technique, AIRT has remarkable: it is contactless, relatively fast and versatile. Its principle is relatively simple: it consists in heating the sample and monitoring the surface response with an Infrared (IR) camera. The presence of any subsurface defect appears as specific thermal patterns in the recorded thermal sequence. Despite being an attractive technique, AIRT is not deployed yet to detect subsurface defects in steel strip at pickling stage on an industrial production line which is the innovative part of this thesis.The work provided in the thesis investigates the theoretical and experimental limits of AIRT for the detection of subsurface defects in steel samples. First, the investigation led to the development of laboratory tools capable of detecting near subsurface defects in static as well as moving samples. These developments are supported by 3D simulations which allowed evaluating the potential of the technique; gaining comprehensive knowledge; getting guidance for and/or optimize experimental designs. Then, the knowledge developed in laboratory has allowed outlining that the technique can be implemented directly in production line; especially at pickling stage where the strip travels at typically 5 m/s. Therefore, an inspection system was built and successfully implemented for the inspection of a reduced width of the moving strip in industrial environment. The thesis presents encouraging results and some keys identified points that should be considered for the design of full-integrated industrial AIRT inspection system.

Antes de utilizar as toras de madeira como elemento estrutural é necessário avaliar as propriedades mecânicas desse material tanto por inspeção visual quanto por ensaio mecânico. A técnica de vibração transversal tem se destacado entre os demais métodos de Avaliação Não-Destrutiva para madeira serrada por obter estimativas acuradas do módulo de elasticidade à flexão. Contudo, testes prévios com essa técnica evidenciaram dificuldades de empregá-la na avaliação a rigidez à flexão de toras. O objetivo deste trabalho foi propor um método de ensaio para estimar o módulo de elasticidade na flexão de toras de madeira por meio de vibração transversal. O método proposto foi testado e validado em uma amostra de 40 toras de Eucalyptus sp. Foram obtidas boas correlações entre o módulo de elasticidade estático e o módulo de elasticidade dinâmico obtido pelo ensaio de vibração transversal. / Before using the wood logs as a structural element is necessary to evaluate the mechanical properties of this material by visual inspection and mechanical testing. The transverse vibration technique has stood out among the other methods of Non-Destructive Evaluation for lumber to obtain accurate estimates of the bending modulus of elasticity. However, previous tests showed difficulties with this technique to use it to evaluate the bending stiffness of logs. The aim of this work is to propose a test method to estimate the bending modulus of elasticity of wood logs by means of transverse vibration. The proposed method was tested and validated on a sample of 40 logs of Eucalyptus sp. It was obtained good correlation between the static bending and dynamic modulus of elasticity obtained by transverse vibration test.

A avaliação estrutural é muito importante para os sistemas de gerência de pavimentos, principalmente, para as análises em nível de projeto. Os métodos de dimensionamento de reforço em uso no Brasil, baseado apenas na deflexão recuperável máxima, não exploram todas as potencialidades das avaliações estruturais não destrutivas, pois utilizam expressões empíricas, não associadas diretamente ao comportamento mecanístico do pavimento. Este trabalho tem por objetivo analisar os métodos existentes no Brasil para o dimensionamento de reforço de pavimento flexíveis e compará-los com o dimensionamento mecanístico, baseado nas propriedades mecânicas das camadas do pavimento existente, obtidas mediante retroanálise de avaliações estruturais não destrutivas. Também são analisados fatores que influenciam interpretação dos dados obtidos pelas avaliações estruturais e o processo de retroanálise, como os efeitos da temperatura, as correlações de valores de deflexões obtidas com FDW em valores de deflexões obtidas com Viga Benkelman e as correlações entre os módulos de resiliência das camadas com índices obtidos a partir das deflexões medidas a diferentes distâncias do ponto de aplicação de carga. / Pavement management systems, particularly at project level, are very dependent upon structural evaluation. The pavement rehabilitation design methods used in Brazil are based only on the maximum deflection. They do not explore all the capabilities of non-destructive structural evaluations since they use empirical equations not directly associated to the mechanistic behavior of pavements. This work aims to analyze the Brazilian methods for overlay design and compare them to a mechanistic approach, based on fundamental properties of an elastic-layer system. It is also analyzed factors associated to the interpretation of field data and to the process of back calculation of in situ moduli, such as the effects of pavement temperature during the test, the conversion of deflection values obtained with F.W.D. to deflections values obtained with Benkelman Beam, and the correlations between resilient moduli and indices obtained from deflection values at different distances from the load application point.

Esta pesquisa teve por objetivo avaliar a suscetibilidade a ensaios de intemperismo acelerado de cinco rochas usadas no patrimônio histórico e cultural das cidades do Rio de Janeiro e São Paulo, para determinar suas resistências frente a: ambientes quimicamente agressivos por meio de exposições em câmaras saturadas de SO2 e NaCl; imersão parcial em soluções ácidas e alcalina (H2SO4, HCl, HNO3 e NaOH); e ciclagens de choque térmico. As rochas abordadas no estudo foram: Granito Itaquera, Granito Cinza Mauá e Monzonito Preto Piracaia, de São Paulo; Gnaisse Facoidal do Rio de Janeiro e um mármore branco do Espírito Santo. Com exceção do mármore, incluído no estudo devido aos diversos monumentos históricos feitos em mármores dos mais variados, todas as rochas tiveram larga utilização na construção de edifícios e monumentos das duas cidades. Nas rochas submetidas às alterações foram feitas determinações, previamente e posteriormente aos ensaios, de suas características físicas: densidade, porosidade, absorção de água, absorção de água por capilaridade, absorção de água por tubo de Karsten, índice de resistência ao carregamento pontual, velocidade de propagação de ondas ultrassônicas, resistência superficial por martelo de rebote (martelo de Schmidt) e cor por espectrofotometria. Foram efetuadas também análises petrográficas das rochas e difratometria de raios X em sais gerados nos corpos parcialmente imersos em soluções. A caracterização das rochas sãs foi catalogada com o intuito de contribuir com estudos de conservação-restauração futuros, considerando que o acesso a pedreiras e disponibilidade das mesmas tendem a diminuir, devido à urbanização e exaustão de pedreiras. Dentre as alterações impostas, a que mais impactou as rochas foi a do choque térmico. As alterações de caráter químico foram mais agressivas sobre o mármore, gerando alterações mais sutis nos outros litotipos, conforme era esperado. Os métodos de velocidade de propagação de ondas ultrassônicas e a resistência superficial por martelo de rebote permitiram inferir que as alterações ocorridas foram predominantemente superficiais, uma vez que ocorreu maior perda de resistência superficial do que redução de velocidade. A rocha que apresenta maior perda de resistência superficial é o Monzonito Preto Piracaia, que em contrapartida apresenta baixa alteração de velocidade ultrassônica. A alteração de cor foi expressiva em todas as rochas, sendo o procedimento de imersão parcial em soluções ácidas o mais agressivo. / The purpose of this research was to evaluate the susceptibility to accelerated weathering tests of five rocks used in the historical and cultural patrimony of the cities of Rio de Janeiro and São Paulo in order to determine their resistance to: chemically aggressive environments through exposure to SO2 and NaCl in saturated chambers; partial immersion in acidic and alkaline solutions (H2SO4, HCl, HNO3 and NaOH); and thermal shock cycling. The rocks covered in the study were: Itaquera Granite, Gray Mauá Granite and Black Piracaia Monzonite, from São Paulo; Augen Gneiss from Rio de Janeiro and a white marble from Espirito Santo. All the rocks have been widely used in the construction of buildings and monuments of the two cities, except for the marble, which was included in the study due to its use in various historical monuments. To the rocks subjected to the artificial weathering, determinations of their physical characteristics were made, before and after the tests: density, porosity, water absorption, water absorption by capillarity, water absorption by Karsten tube, point load strength index, ultrasound pulse velocity, surface resistance by rebound hammer (Schmidt\'s hammer) and color by spectrophotometry. Also, petrographic analyses of the rocks and X - ray diffraction in salts generated in the bodies partially immersed in solutions were carried out. The characterization of unaltered rocks was cataloged with the intention of contributing to future studies of conservation and restoration, considering that the access to quarries and their availability tend to decrease due to the urbanization and exhaustion of quarries. Among the alterations imposed, thermal shock was the one that most affected the rocks. While chemical alterations were more aggressive on the marble, more subtle alterations were observed in the other lithotypes, as expected. The ultrasonic wave propagation velocity methods and the surface resistance by rebound hammer allowed to infer that the alterations occurred were predominantly superficial, since there was a greater loss of surface resistance than reduction of velocity. The rock that presented the greatest loss of surface resistance is the Black Piracaia Monzonite, which in turn has a low ultrasonic velocity change. The color change was significant in all rocks, with the partial immersions in acidic solutions being the most forceful procedure for this characteristic.

Esta tese acompanha as narrativas sobre trajetos e experiências de sofrimento, amor e dor enunciados por mulheres que vivem relacionamentos amorosos violentos ou destrutivos. Concentrei-me sobre aquelas mulheres que procuraram por centros, associações de referência e apoio à mulher em situação e violência doméstica e conjugal, assim como por grupos de autoajuda voltados para mulheres que sofrem por amar demais. Desta forma, a pesquisa de campo desta tese desenvolveu-se no Centro de Referência e Apoio à Mulher (CEAMO), na associação francesa Libres Terres des Femmes (LTDF) e no grupo de autoajuda Mulheres que Amam Demais (MADA Campinas Posso Ajudar). Se ir até o fim era um consenso entre as mulheres que acompanhei em minha pesquisa de campo, meu interesse era conhecer em que consistia esse pensamento e quais os impactos concretos na vida dessas mulheres. Assim, de um lado, o trabalho procura refletir sobre como o entendimento das mulheres acerca de noções sobre sofrimento, violência e doença, assim como as expectativas sobre amor e relacionamentos, acionam possibilidades de enfrentamento da violência doméstica ou de recuperação da dependência de relacionamentos destrutivos. A partir disso, aquilo que as faz permanecer nesses relacionamentos e os eventos que as impelem a mudanças de trajetos foram questões importantes para acompanhar as múltiplas maneiras de habitar entre os limites de suportar o sofrimento. De outro lado, esta pesquisa procurou pensar a constituição de tecnologias de produção de subjetividades a partir das Pedagogias do Cuidado de Si. Essas técnicas corporais e emotivas de exercício cotidiano de mudanças de pensamentos e condutas têm como principal intuito a busca de um bem viver, de uma vida saudável e sem violência. As Pedagogias do Cuidado de Si são produtos da articulação entre experiências enunciadas pelas mulheres nos diversos espaços da pesquisa (afetos, noções difusas sobre uma psicologia popularizada e moralidades religiosas) e o saber-fazer profissional, atravessados por suas moralidades, afetos e corporalidades. Esta tese se propôs a refletir sobre a produção de tecnologias de subjetividades a partir de histórias pessoais e dos afetos que atravessam experiências, trabalho profissional e grupos terapêuticos, produzindo sujeitos políticos e formas afetivas e morais de atendimento. / This thesis accompanies narratives about paths and experiences of suffering, love and pain reported by women who live violent or destructive love relationships. I focused on those women who sought centers, referral and support\'s associations for women in domestic and marital violences situations, as well as self-help groups that were headed to orient women who suffer from too much love. In this way, the researchs field of this thesis was developed at the Center for Reference and Support to Women (CEAMO), the French association Libres Terres des Femmes (LTDF) and the self-helps group Women Who Love Too Much (MADA Campinas - I Can Help). If going to the end was a consensus among the women that I followed in my field research, my interest was to know what that thought was consisted in and what were the concrete impacts on these womens life. Thus, on the one hand, the work seeks to reflect on how women\'s understanding about notions of suffering, violence and illness, as well as expectations about love and relationships could trigger possibilities for tackling domestic violence or recovering from dependence on destructive relationships. Therefore, what makes them stay in these relationships and the events that push them to change paths were important questions to keep up with the multiple ways of to dwell between the bearable limits of suffering. On the other hand, this research tried to think about the constitution of the production of subjectivity technology from the Pedagogies of Care of the Self. These corporal and emotional techniques of daily exercise of changing thoughts and conducts have as main intention the search for a good live, a healthy life without violence. The Pedagogies of Care of the Self are products from the articulation between enunciated experiences by women in the different spaces of research (affections, diffused notions about a \"popularized psychology\" and religious morals) and professional know-how, crossed by their morals, affections and corporalities. This thesis circumscribed about the production of technologies of subjectivity from personal histories and affections that cross experiences, professional work and therapeutic groups, producing political individuals and affective and moral forms of acceptance.

Neste trabalho, medimos o perfil 3D de superfícies (microtopografia) utilizando uma técnica de interferometria óptica: Phase-Shi,ftzng (Deslocamento de Fase). Utilizamos um interferômetro do tipo Twyman-Green para produzir fi.guras de interferência da superfície analisada. Essas imagens foram armazenadas usando-se uma câmera CCD ligada à um microcomputador. Para obter a microtopografia, calculamos o Mapa de Fase a partir das imagens digitalizadas usando um programa de microcomputador. Posteriormente um outro programa removeu a ambiguidade da função tangente (unwrapping), pela Técnica do Autômato Celular, usada no cáiculo do Mapa de Fase. Então efetuamos os cálculos para determinar a microtopografia da superfície. Depois fizemos a análise da microtopografia, levantando informações relevantes para a sua caracterização. Analisamos objetos com alta refletividade (espelhos planos e redes de Ronchi) e obtivemos bons resultados. Também comparamos alguns dos resultados obtidos com a técnica de Deslocamento de Fase com os resultados obtidos pela análise de Franjas de Igual Espessura. / In this work we measured the 3D profile of surfaces (microtopography) using a optical interferometric technique: Phase-Shifting. We used a interferometer of type Twyman-Green to produce interferograms from analyzed surface. These images was captured using a CCD camera that was linked to a microcomputer. To obtain a microtopography, we calculated the Phase Map using the digitalized images and a software of microcomputer. Then another program removed the wrapping of tangent fuction, using the Cellular-Automata Technique, that was used to calculate the Phase Map. So we calculated the microtopography of the surface. After we did the analyses of the microtopography, find out some important informations of its description. We studied objects with high reflectivity (plane mirrors and Ronchi ruting) and we obtained good results. Also we compared some results with that obtained by analyses of Fringes of Equal Thickness\'

A crescente preocupação com a conservação e preservação dos bens do patrimônio histórico construído tem levado os diversos ramos do conhecimento a executarem estudos de diagnóstico e caracterização das edificações e monumentos, tanto quanto aos seus materiais constituintes quanto às questões de funcionalidade e finalidade no contexto da sociedade. No ramo da geologia, estudos da geodiversidade dos monumentos e edificações vêm sendo executados no centro velho da cidade de São Paulo e em diversos outros pontos da cidade, com a caracterização dos materiais pétreos que os constituem. Esses monumentos, de inestimável valor, tanto histórico quanto cultural, devem ser conservados para as futuras gerações prevenindo as alterações naturais devido ao intemperismo, seja físico ou químico, e às ações antrópicas, preservando esses bens com ações preventivas de conservação. A presente dissertação objetivou colaborar com essa linha de pesquisa, visando caracterizar os materiais pétreos do Palácio da Justiça, patrimônio histórico e cultural da cidade de São Paulo tombado em 1981, assim como o seu estado de alteração, e com isso contribuir para futuros trabalhos de restauro, quando necessários. Tratando-se de monumento tombado, foram utilizados métodos não destrutivos, isto é, com equipamentos que não alteram nem danificam as rochas analisadas e que podem ser feitas em situ. Foram utilizados o espectrofotômetro para medição da cor da superfície e o Martelo de Schmidt (esclerômetro) para medição da dureza superficial da rocha. Nos ensaios com o espectrofotômetro foi possível medir a cor atual da rocha, podendo ainda servir como padrão para futuros ensaios. Também foi possível comparar a rocha em diferentes usos e desgastes. No Palácio foi encontrado grande variedade de rochas ornamentais, tais como, Mármore Vermelho Real Belga, Mármore Carrara Branco, Mármore Nero Marquina com Fósseis, Calcário Lioz, Mármore Vermelho Bidasoa, Mármore Giallo Verona, Mármore Calacatta Oro, Mármore Botticino, variados Calcários Fossilíferos e Granito Rosa Itupeva. Dentre as rochas encontradas no Palácio, o Granito Rosa Itupeva, nome comercial desse granito, foi escolhido para os ensaios esclerométricos, por se apresentar em diferentes formas, como colunas, revestimento de paredes internas e externas, pisos e escadas. O índice esclerométrico variou de 30 em superfícies serradas a 42 a 48 em superfícies polidas. O Palácio passou por uma reforma geral, finalizada em 2017, sendo que as rochas aí presentes se apresentam em boas condições de conservação. Pela diversidade de rochas ornamentais encontradas no Palácio esse local constitui um local adequado para a prática de geoturismo no centro da capital paulista, visando a divulgação das geociências através da visitação ao Palácio da Justiça. Sugere-se que a caracterização das rochas que foram identificadas e caracterizadas nesta dissertação sejam incorporadas ao guia de visitação do Palácio apresentando aos visitantes as belíssimas rochas ali existentes. / The concern about conservation and preservation of historical heritage has led the various branches of knowledge to carry out studies on the diagnosis and characterization of buildings and monuments, as well as their constituent materials regarding the questions of functionality and purpose for society. In the field of geology, studies of the geodiversity of monuments and buildings have been carried out in the old center of the city of São Paulo and in several other points of the city, with the characterization of their stone materials. These monuments of inestimable value, both historical and cultural, must be preserved for future generations by preventing natural changes due to weathering, physical or chemical, and to anthropic actions, preserving the heritage with preventive conservation actions. This dissertation had the objective of collaborating with this line of research, aiming to characterize the stone materials of the Palace of Justice, historical and cultural heritage of the city of São Paulo protected by law since 1981, as well as its conservation condition, and of contributing to future restoration works. As the Palace of Justice is a monument protected by law, non-destructive methods, such as spectrophotometer and Schmidt hammer (sclerometer), were used because they do not alter or damage the analyzed stone and they can be applied in situ. With the spectrophotometer it was possible to measure the current color of the stone; therefore, the data should be used as a standard for future trials. It was also possible to compare the stone in different uses. A great variety of ornamental stones was found in the Palace, such as: Red Belgian Royal Marble, White Carrara Marble, Nero Marquina Marble with Fossils, Lioz Limestone, Red Bidasoa Marble, Giallo Verona Marble, Calacatta Oro Marble, Botticino Marble, Fossiliferous Limestones and Pink Itupeva Granite. Among the stones found in the Palace, Pink Itupeva Granite (commercial name of this granite) was chosen for the sclerometric tests because it occurs in different forms, such as columns, internal and external wall cladding, floors and stairs. The sclerometric index ranged from 30 on sawn surfaces to 42-48 on polished surfaces. The Palace underwent a general renovation completed in 2017. Because of that the stones present good conservation condition. Due to the diversity of ornamental stones found in this building, it is a suitable place for practicing geotourism in the center of the city of São Paulo, aiming at the dissemination of geosciences through the visitation to the Palace of Justice. It is suggested that the characterization of the stones identified in this dissertation should be added to the visitation guide of the Palace pointing out to the visitors the beautiful stones present there.

Ce travail de thèse a pour objectif de fournir un outil de modélisation rapide de l'interaction d'une source électromagnétique 3D avec une pièce de géométrie ou de propriétés physiques complexes dans le domaine des basses fréquences (régime quasi-statique). La principale application est la simulation d'un procédé de Contrôle Non Destructif (CND) d'une pièce conductrice présentant une surface ou des propriétés physiques perturbées. La plateforme logicielle CIVA, comportant un module dédié à la simulation des procédés de CND par courants de Foucault intègre à l’heure actuelle des modèles semi-analytiques limités aux géométries canoniques : pièces planes, cylindriques. Afin de lever ce verrou, le formalisme des équations de Maxwell covariantes, déjà très utilisé dans le domaine optique pour la caractérisation des réseaux de diffraction (méthode des coordonnées curvilignes) est étendu au régime quasi-statique. L’utilisation d’un nouveau système de coordonnées curvilignes non-orthogonal associé à la géométrie de la pièce conduit à écrire très facilement et de manière analytique les conditions de passage aux interfaces de formes complexes. La résolution numérique des équations de Maxwell sous leur forme covariante est abordée par une approche modale qui repose sur le calcul préalable de solutions propres d’un système d’équations différentielles en absence de source. La représentation des composantes du champ électromagnétique à partir de deux fonctions de potentiels du second ordre (SOVP) ou potentiels de Hertz dans des systèmes de coordonnées canoniques est d’abord étendue au système de coordonnées curvilignes. On obtient alors les expansions modales des composantes covariantes et contra-variantes du champ électromagnétique. Les coefficients de ces expansions modales sont déterminés ensuite en introduisant le champ d’excitation et en imposant les conditions de passage adéquates entre les différents milieux. Cette approche est ensuite couplée d'une part à un algorithme récursif (les paramètres S) afin de prendre en compte la présence d'interfaces internes complexes dans la pièce, et d'autre part à une méthode numérique d'ordre élevé (Méthode pseudo-Spectrale) afin de prendre en compte de façon rigoureuse des variations des propriétés physiques (perméabilité magnétique et/ou conductivité électrique...) du matériau avec la profondeur. La validation de la méthode numérique proposée s’appuie sur des comparaisons avec des données simulées à l'aide d'un logiciel commercial de calcul par éléments finis et des données expérimentales obtenues au laboratoire. En outre, les codes développés ont été intégrés à une version de développement de la plateforme CIVA afin de répondre aux besoins des partenaires dans le cadre du projet européen SIMPOSIUM. / This PhD work concerns the development of fast numerical tools, dedicated to the computation of the electromagnetic interaction between a low frequency 3D current source and a complex conductor, presenting rough interfaces and/or conductivity (and/or permeability) variations. The main application is the simulation of the Eddy Current non-destructive testing process applied to complex specimens. Indeed, the existing semi-analytical models currently available in the CIVA simulation platform are limited to canonical geometries. The method we propose here is based on the covariant Maxwell equations, which allow us to consider the physical equations and relationships in a non-orthogonal coordinate system depending on the geometry of the specimen. Historically, this method (cf. C-method) has been developed in the framework of optical applications, particularly for the characterization of diffraction gratings. Here, we transpose this formalism into the quasi-static regime and we thus develop an innovative formulation of the Second Order Vector Potential formalism, widely used for the computation of the quasi-static fields in canonical geometries. Then, we determine numerically a set of modal solutions of the source-free Maxwell equations in the coordinate system introduced, and this allows us to represent the unknown fields as modal expansions in source-free domains. Then, the coefficients of these expansions are computed by introducing the source fields and enforcing the boundary conditions that the total fields must verify at the interfaces between media. In order to tackle the case of a layered conductor presenting rough interfaces, the generalized SOVP formalism is coupled with a recursive algorithm called the S-matrices. On the other hand, the application case of a complex shape specimen with depth-varying physical properties is treated by coupling the modal method we developed with a high-order numerical method: pseudo-spectral method. The validation of these codes is carried out numerically by comparison with a commercial finite element software in some particular configurations. Besides, the homogeneous case is also validated by comparison with experimental data.