Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Materiais e Processos de Construção). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Estágio realizado na Ajorgelima, Ld.ª / Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Orientador: Raquel Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-31T15:04:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bartholomeu_Andre_D.pdf: 4677253 bytes, checksum: aeb6c4fb1290cb31a9118f38c8000130 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: No Brasil, país que detém uma das maiores reservas florestais do planeta, a madeira é um material de construção cuja utilização ainda requer muita tecnologia, tanto no que se refere aos procedimentos de processamento quanto na aplicação. Um dos problemas enfrentados pela indústria madeireira é que o material madeira não é submetido à classificação e, portanto, não há certificação de qualidade nem tampouco de segurança quanto às suas propriedades mecânicas. Sendo assim, não se conhece, de maneira segura, as características da madeira e, portanto, seu emprego fica à mercê do empirismo. A Norma brasileira "Projeto de Estruturas de Madeira" - NBR 7190/97 prevê a caracterização de lotes de madeira através do ensaio de compressão paralela às fibras em corpos-de-prova de dimensões 0,05 x 0,05 x 0,15 m e classifica as peças segundo classes de resistência. Entretanto, a execução de tais ensaios nem sempre é possível, para o consumidor final ou para a indústria madeireira de transformação, perpetuando o problema do desconhecimento efetivo das características mecânicas da madeira produzida elou adquirida. O objetivo deste trabalho foi avaliar a existência de correlação entre resultados obtidos utilizando um método de ensaio não-destrutivo (END) - ultra-som - com aqueles obtidos por métodos tradicionais de obtenção de valores de resistência e rigidez em peças de madeira de dimensões nonnatizadas e de dimensões estruturais (ensaios estáticos destrutivos). Após ser verificada a correlação, em uma segunda etapa buscou-se propor um método de classificação de peças estruturais de madeira, através da velocidade de propagação de ondas longitudinais. Para atingir os objetivos citados, foram realizados ensaios estáticos de compressão paralela às fibras em corpos-de-prova normatizados pela NBR 7190/97; ensaios à flexão estática em vigas de dimensões estruturais de dimensões 0,06 x 0,12 x 2,00 m, normatizados pela ASTM, e, também, ensaios utilizando equipamento de ultra-som. Os ensaios utilizando equipamento de ultra-som foram sempre realizados nas mesmas peças submetidas ao ensaio destrutivo, para que se pudesse correlacionar os resultados de maneira mais precisa, uma vez que a madeira, até mesmo dentro da mesma árvore, apresenta grande variabilidade de características. Três espécies foram utilizadas no trabalho: duas dicotiledôneas, Cupiúba (Goupia glabra) e Eucalipto Citriodora (Eucalyptus citriodora) e uma conífera, Pinus elliottii (Pinus elliottii). Tanto os corpos-de-prova de dimensões normatizadas, quanto as vigas de dimensões estruturais, foram ensaiadas em dois teores de umidade: saturadas e secas ao ar (aproximadamente 12%). Os resultados obtidos demonstraram, estatisticamente, que o ultra-som pode ser utilizado como ferramenta para avaliar as propriedades mecânicas da madeira das três espécies estudadas, nos dois teores de umidade, bem como nos dois tipos de peça (vigas e corpos-de-prova) avaliados. Particularmente para as vigas de dimensões estruturais, as correlações entre a velocidade de propagação das ondas na direção longitudinal e o módulo de elasticidade à flexão estática foram altamente significativas, o que permitiu a proposição de faixas de velocidade associadas à classificação de peças estruturais que, na prática, permite que se associe a velocidade de propagação em peças recém-desdobradas e com alto teor de umidade, às propriedades mecânicas na condição seca ao ar. Dessa maneira, ficou evidenciado que o ensaio por ultra-som, por ser de fácil execução, de baixo custo e não-destrutivo, constitui -se numa tecnologia que pode ser transferida à indústria madeireira podendo ser, portanto, um instrumento imprescindível para o futuro da utilização da madeira no Brasil / Abstract: In Brazil, a country that retains one of the biggest forest reserves in the planet, wood is a building material whose utilization still requires a lot of technology, considering the processing procedures or application. One important problem that wood industry faces is that this material has not grading and there is neither quality certification nor safety on mechanical properties of the pieces. Thus, its characteristics are not surely known and their use are based on empiricism. The Brazilian Standard for Wood Structures Design NBR 7190/97 foresees the characterization of wood lots through compression tests parallel to grain in specimens with dimensions 0,05 x 0,05 x 0,15 m and the grading method of pieces by strength classes. However to realize these tests is not an easy task to the final costumer or to the wood industry, perpetuating the ignorance problem of the actual mechanical characterists of the producedlacquired wood. The purpose of this research was to evaluate the existence of correlation between the results of a nondestructive test (ultrasound) and the results of traditional static methods used to obtain strength and rigidity values in normalized size and structural size pieces of wood. Afier that, this research proposed a grading method for structural size pieces of wood through the longitudinal ultrasound wave velocity. To reach the proposals, static tests of compression parallel to grain in specimens normalized by NBR 7190/97 were realized; bending tests in structural size beams according to ASTM and, ultrasound tests as well. To correlate the results with more accuracy, the ultrasound tests were rea1izedin the same pieces used in the destructive tests because wood presents large variability of characteristics inside the same piece. Three species were studied in this research : two hardwoods - Cupiúba (Goupia glabra) and Eucalyptus Citriodora (Eucalyptus citriodora) and one softwood - Pinus elliottii (Pinus elliottii). AlI the pieces, in normalized size and structural size, were tested in two moisture contents: satured and air-dried. The results show, statiscal1y, that ultrasound can be used as a good tool to evaluate the mechanical properties of wood in two sizes (beams and specimens) and the two moisture contents utilized. Specially for structural size beams, the correlations were highly significant between the longitudinal ultrasound wave velocity and the bending static Young' s modulus and they waited for the opportunity to create velocity bands associated to structural size beams grading. For practical purposes, these bands permit the association of wave velocities in newly-sawed beams of satured wood with air-dried meehanical properties in these pieees. Thus, it is evident that, through a simple, 10weost and nondestruetive test, this teehnology ean be transfelTedto wood industry and beeome an indispensable tool to the future of wood use in Brazil / Doutorado / Construções Rurais / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Jumior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:32:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caetano_SidneyFelix_M.pdf: 12116123 bytes, checksum: 07628d4ded75739dba5ca4dd1d067e00 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: A confecção de dutos petrolíferos terrestres é feita soldando tubos seqüencialmente. No Brasil, o processo de soldagem é manual e feito com eletrodos revestidos. Processos de soldagem normalmente introduzem tensões residuais nos componentes soldados. Com a finalidade de avaliar as tensões residuais introduzidas pela soldagem, um dos métodos mais promissores é o que as relaciona linearmente com a variação da velocidade de ondas ultra-sônicas. A sensibilidade à variação de tensões é maior com ondas transversais, utilizando o conceito de birefringência, e ondas longitudinais criticamente refratadas. A relação entre a variação da tensão e a variação de velocidades é denominada constante acustoelástica. Este trabalho tem como objetivo a obtenção dos valores das constantes acustoelásticas para ondas longitudinais e transversais para o aço API 5 L - X70, utilizado na construção de gasodutos e oleodutos. Foi ensaiado um conjunto de amostras, parte das quais sofreu alívio prévio de tensões para verificar seu efeito. Também foi analisado o efeito da direção de laminação sobre os resultados. Os testes foram realizados em uma máquina de tração especialmente construída para avaliação em laboratório. Os resultados mostraram que os valores obtidos com a metodologia utilizada têm baixa dispersão e que o método pode ser desenvolvido para futuras aplicações na avaliação de tensões no campo / Abstract: Gas pipelines are made welding tubes in line. The process used in Brazil is arc nelding, with electric weld and consumable electrode. Welding process usually introduce residual stresses in the joint. One of the methods to evaluate that residual stress is to relate the stress variation with the changes in ultrasonic waves speed. The best sensitivity can be got with shear waves, using birefringence method, or longitudinal critically refracted waves. The relation between the variation of stresses and waves speed is called acoustoelastic constants. This work aims to obtain the values for acoustoelastic constants using both, longitudinal and birefringence methods for API 5L x70 steel, witch is used in oil and gas pipelines fabrication. Several samples were tested, both as welded and after a stress relief procedure, to check the internal stresses influence. The influence of the rolling direction was also checked. The tests were run using a tensile stress machine specia1ly built to apply force to the samples. The results showed that the values have low dispersion and that the method can be used to evaluate stresses in API steels and that can be developed to future applications to evaluate stresses in field / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Civil (Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2013

Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-08-08T04:04:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345603.pdf: 9039933 bytes, checksum: 15676c27bb4320465e064d085b0d0e03 (MD5) Previous issue date: 2016 / Com importantes aplicações nos mais diversos setores industriais, os materiais compósitos têm encontrado sua aplicação também na indústria petroquímica. A fabricação de tubos e componentes de tubulação, bem como, a utilização de material compósito em reparos de estruturas metálicas são, atualmente, as aplicações mais difundidas neste setor. Defeitos na fase de montagem de tubulações de compósito e na aplicação dos reparos em campo são predominantes no histórico de falhas destes materiais na indústria do petróleo e gás. Neste contexto, torna-se imprescindível o desenvolvimento de equipamentos e métodos capazes de inspecionar estas estruturas de compósito. A prática da inspeção contribui para minimizar a probabilidade de ocorrência de danos causados por um eventual colapso nas tubulações das instalações petroquímicas. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de inspeção capaz de avaliar tanto a qualidade de reparos compósitos aplicados em tubulações metálicas com trincas, ranhuras ou degradadas pela ação de corrosão, como também a qualidade de adesão de juntas tipo ponta e bolsa em tubulações de compósito. Um sistema modular com múltiplos sensores a laser, utilizando a técnica interferométrica shearografia, foi projetado e fabricado. Os resultados deste trabalho mostram que é possível inspecionar, de forma rápida e em uma única etapa, toda região perimetral de uma junta adesivada ou de um reparo de compósito. O método de inspeção proposto é não destrutivo e pode ser executado durante a operação da linha, sem impacto na sua produção. Experimentos aprofundados, com diferentes módulos do equipamento, permitiram avaliar de forma criteriosa o desempenho do sistema visando a sua aplicação em campo e o aumento da segurança deste setor industrial.<br> / Abstract : Composite materials are widely applied in several industrial sectors, including the oil and gas industry. The use of fiber reinforced plastic pipes and fittings as well as the use of composite material to protect or repair corroded metal structures and parts are currently the most widespread applications in this sector. In the oil and gas industry, defects in composite materials can arise during the pipe assembly stage and the application of the repairs in field. In this context, it is essential to develop equipment and methods to inspect these composite structures. The practice of inspection helps to minimize the probability of damage occurrence caused by a possible collapse in the pipelines or other parts of petrochemical plants. This work presents the development and evaluation of an inspection system able to assess both the quality of composite repairs applied to metal pipes degraded by corrosion, as the quality of adhesion of composite bell-and-spigot joints. A modular system with multiple laser sensors using shearography, an interferometric optical technique, was designed and manufactured. The results of this study show that it is possible to inspect, quickly and in one step, the entire perimeter of a bonded joint or a composite repair. The proposed inspection method is non-destructive and may be performed during line operation without impact on production. Careful experiments with different equipment modules have been carried out to evaluate the system performance, aiming its application in field and the safety increasing in the oil and gas industry.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:39:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 98097.pdf: 16110861 bytes, checksum: 77f29fdd76c4d31699853a892609f4d5 (MD5) Previous issue date: 1994 / Demonstração teórica e experimental dos conceitos e potencialidades da holografia eletrônica como uma ferramenta efetiva de análise experimental em ensaios não destrutivos para detecção de defeitos. Apresenta-se uma abordagem genérica sobre os ensaios não destrutivos, discutindo sua importância e tendências atuais, e reunindo informações acerca das potencialidades e limitações das principais técnicas utilizadas em ensaios de materiais e peças. Dentre estas técnicas, verificou-se que nenhuma traz uma solução satisfatória para o problema analisado: descolamentos na interface metal-borracha de cilindros revestidos, utilizados em laminação. Aplicando a holografia eletrônica e analisando-se em profundidade este problema, de interesse de um setor industrial, foram desenvolvidos dispositivos e métodos de ensaio que possibilitaram a identificação destes defeitos internos e de outras imperfeições contrutivas presentes nos cilindros revestidos. Procurando tornar estas imperfeições mais perceptíveis, foram testados e implementados métodos de processamento de imagens, por meio dos quais conseguiu-se uma interpretação qualitativa mais fácil e direta dos resultados da holografia eletrônica.

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-04-28. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:25:47Z : No. of bitstreams: 1 000844021.pdf: 1761882 bytes, checksum: 8b43593be5f06b2dfe94c6564429292e (MD5) / Pesquisas em propagação de ondas para aplicação de monitoramento de integridade estrutural (SHM) tem tido um incremento considerável recentemente. Este procedimento permite detectar danos nas fases iniciais. Esta dissertação descreve um estudo teórico de propagação de ondas para o propósito de detecção e quantificação de dano em uma viga. De particular interesse é a maneira que as ondas interagem com o dano, considerado simétrico com respeito ao eixo neutro. Uma análise de uma estrutura unidimensional de ondas guiadas incorporando o atuador e sensores piezelétricos em configuração pitch-catch e pulse eco é apresentada. O modelo é desenvolvido no domínio da frequência e posteriormente transformado no domínio do tempo através da transformada de Fourier inversa. Isto permite que o efeito do dano entre o atuador e o sensor seja estudado no domínio do tempo e da frequência. Os comprimentos do atuador e do sensor e a profundidade do dano são estudados em uma viga de alumínio delgada. Mostra-se que uma abordagem no domínio do tempo é preferível em relação a abordagem no domínio da frequência para detecção e quantificação de danos na estrutura. Os resultados mostraram que ondas longitudinais são mais sensíveis a variação da espessura para um sistema simétrico e é melhor medir ondas refletidas que as transmitidas. Além disto, verificou-se que devido à natureza dispersiva das ondas de flexão é possível que em algumas situações a amplitude da onda refletida seja diminuída em vez de aumentar quando a espessura da viga é reduzida / Wave propagation research for Structural Health Monitoring (SHM) has been increasing recently. It allows the detection of damage at its early stages of development. This dissertation describes a theoretical study of wave propagation for the purpose of detection and quantification of damage in a beam structure. Of particular interest is the way in which waves interact with damage that is symmetrical with respect to the neutral axis. An analysis of a one-dimensional structural waveguide incorporating a piezoelectric actuator and sensors in a pitch-catch and pulse-echo configuration is presented. The model is developed in the frequency domain, which is then transformed into the time domain using the inverse Fourier transform. This enables the effect of damage on wave propagation between the actuator and the sensor to be investigated in both the time and the frequency domains. The size of the actuator and the sensor, and the size of damage are investigated for a thin aluminum beam. It is shown that the time-domain approach is preferable to a frequency domain approach for damage detection in this kind of structure. It is found that longitudinal waves are more sensitive to a change in thickness for a symmetrical system and it is better to measure reflected rather than transmitted waves. Further, it is found that due to the dispersive nature of bending waves, it is possible in some situations for the reflected wave amplitude to decrease rather than increase as the beam thickness is reduced