Foi desenvolvido um novo método para a determinação da polarização ferroelétrica de polímeros ferroelétricos, em particular do PVDF estirado biaxialmente. A técnica consiste em manter constante a corrente através da amostra e medir a evolução da tensão (V versus t) entre os eletrodos da mesma. As medidas foram realizadas em ambiente com atmosfera de ar superseco o que permite desprezar a condução elétrica das amostras, simplificando sobremaneira as equações do problema. Considera-se a existência de dois tipos de polarização: a ferroelétrica, com tempo de chavamento desprezível, e uma polarização elétrica foram realizados em duas situações distintas: com chaveamento e sem chaveamento ferroelétrico. O procedimento permite avaliar a dependência da polarização ferroelétrica com o campo, determinada a partir da equação geral da corrente. Para se descrever a resposta da polarização elétrica dependente do tempo, usa-se o princípio da superposição e assume-se que ela está em fase com o campo elétrico aplicado (processo lento). Será mostrado que é possível determinar a polarização ferroelétrica do polímero PVDF estirado biaxialmente sem a necessidade de determinar a formas funcionais da polarização dependente do tempo e de se conhecer o valor da capacitância da amostra. / In this work a novel method was developed for the determination of the ferroelectric polarization of ferroelectric polymers, in particular of biaxially stretched PVDF. The technique consists of maintaining constant the current through the sample and to measure the evolution of the bias voltage (V versus t) on the electrodes. Measurements were performed in super-dry air, which allows one to neglect the electric surface and volumetric conduction of the samples, simplifying the equations of the problem. It is considered the existence of two polarization types: the ferroelectric, with a very short switching time, and a another polarization dependent of the time. The processes for studying the electric polarization were accomplished in two different situations: with switching and without ferroelectric switching. The procedure allows evaluating the dependence of the ferroelectric polarization on the electric field, determined starting from the general equation of the current. To describe the time dependent polarization it is used the principle of superposition and the polarization value assumed to be in phase with the applied electric field (slow process). It will be shown that it is possible to determine the ferroelectric polarization of the material without the need of the functional form of the polarization and the value of the capacitance of the sample.

O presente estudo teve por objetivo obter a constante de Weber da percepção de comprimento de linha através de mediação tátil (bengala) e observar diferenças perceptuais quanto à capacidade visual dos participantes e do material utilizado na confecção dos mediadores táteis. Além disso, comparamos a disposição vertical e horizontal dos estímulos para verificar a ocorrência ou não das ilusões vertical-horizontal e radial-tangencial. Para isso, aplicamos o método dos estímulos constantes e uma escala de categoria em 90 participantes subdivididos em 3 grupos de acordo com a capacidade visual: deficientes visuais, videntes vendados e videntes. Os resultados mostraram que não houve diferença estatística entre os grupos, o tipo de material e a disposição espacial dos estímulos. Quando comparamos os resultados da constante de Weber para o tato mediado com a constante para o tato ativo, encontramos diferenças estatísticas na maioria das condições experimentais, revelando que o tato mediado é menos sensível que o tato ativo. Os resultados nos levam a concluir que ocorre perda de informação no tato mediado, com importantes implicações para os deficientes visuais que dependem de instrumentos para perceberem o ambiente. / The present study aimed to estimate the Weber\'s constant in perception of line length and to verify perceptual differences regarding participants\' visual capacity and the material used in canes. Furthermore, the vertical and horizontal position of stimuli were compared to verify the occurrence of the vertical-horizontal and the radial-tangential illusions. The method of constant stimuli and a category scale were applied to 90 participants divided into 3 groups: visually impaired, blindfolded, and sighted participants. The results showed no significant differences between groups, materials, or stimuli\'s positions. We also found that the Weber\'s constant values for mediated tactual perception were significantly higher than the constant value for active tactual perception for most conditions of the experiment. We concluded that tactual mediation implies in information loss in comparison with direct tactual perception, a fact that has important implications to individuals with visual impairment who depend on tools to better perceive the environment.

Dans l'optique d'une modification du Système international d'unités (SI) fondée sur la valeur de constantes fondamentales de la physique, le Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE) a développé une expérience de balance du watt de manière à participer à la redéfinition de l'unité de masse : le kilogramme. Cette unité est en effet la dernière des unités de base du SI qui repose encore sur un artefact matériel : le prototype international du kilogramme.Une bobine circulaire, plongée dans un flux magnétique radial et horizontal est le coeur du dispositif de la balance du watt. Parcourue par un courant (phase statique), il s'exerce sur elle une force de Laplace nominalement verticale qui est comparée au poids d'une masse étalon. Déplacée de manière nominalement verticale (phase dynamique), il apparaît à ses bornes une tension.Il résulte de la combinaison de ces deux étapes l'égalité d'une puissance électrique et d'une puissance mécanique virtuelles. La détermination des grandeurs électriques par comparaison à l'effet Josephson et à l'effet Hall quantique permet d'établir une relation entre une masse macroscopique et la constante de Planck.Après une dizaine d'années de développements séparés des différents éléments, de très nombreuses caractérisations et améliorations, les premiers travaux de cette thèse ont consisté en l'assemblage des sous-ensembles de la balance du watt.Nous nous sommes ensuite intéressés à l'évaluation des composantes principales d'incertitudes et notamment à celles liées aux problématiques d'alignement : en particulier l'alignement sur la verticale des faisceaux lasers des interféromètres mesurant la vitesse de la bobine, l'alignement sur l'horizontale des pivots du comparateur de forces, et enfin l'évaluation des forces de Laplace horizontales et des moments parasites s'exerçant sur la bobine et leurs influences sur la détermination de la constante de Planck.Une valeur de la constante de Planck a été déterminée à l'été 2014, qui conduit à h=6,6260688(20)E-34 Js, évaluation dont l'incertitude-type relative est 3.1E-7. Des propositions pour améliorer cette incertitude sont avancées. / In the pespective of a modification of the Système international of units (SI) based on value of fondamental constants of physics, the Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE) has developped a watt balance experiment, in order to contribute to the redefinition of the unit of mass: the kilogramm. Indeed, this unit is the last one of the base units of the SI which is based on a material artefact: the international prototype of kilogram.A circular coil, immersed in a horizontal and radial magnetic flux is the centre of the watt balance device. Flown by a current (static phase), it exerts on it a nominaly vertical Laplace force which is compared to the weight of a standard mass. Moved nominally vertically (dynamic phase), it appears at its terminals a voltage.It results from the combination of these two steps an equality of virtual electric and mechanical powers. The determination of electrical quantities compared to the Josephson effect and to the quantum Hall effect establishes a relationship between macroscopic mass and the Planck constant.After separate developments of the different elements with continuous characterizations and improvements, the entire system has been assembled, the first works of this thesis consisted in assembling subsets of the watt balance.Then, we have evaluated the main components of uncertainties, especially those related to the alignment issues: alignment relative to the vertical of the laser beam interferometers which measure the velocity of the coil, alignment with horizontal of the pivots from the beam of the forces comparator and finally the evaluation of horizontal Laplace forces and parasitic moments acting on the coil and their influences on determining Planck's constant.A determination of the Planck constant was then carried out in the summer of 2014, which leads to the value h=6.6260688(20)E-34 Js. The relative standard uncertainty associated is 3.1E-7. Proposals to improve this uncertainty are advanced.

Os modelos de programação e controle Constant Work-In-Process (CONWIP) e Drum-Buffer-Rope (DBR) são mecanismos bastante conhecidos na literatura de Planejamento e Controle da Produção, especialmente, pela robustez e bom desempenho. Esses modelos já foram comparados, sobretudo, em ambientes do tipo flow shop. Há muitos trabalhos que apontam o DBR como superior, outros que sugerem equivalência entre ambos e, em menor proporção, casos onde o CONWIP foi melhor. Contudo, estudos comparativos em ambientes mais complexos, como sistemas com montagem, ainda são escassos na literatura. Diante do exposto, a presente tese visa comparar o CONWIP e o DBR em um ambiente de montagem (assembly flow shop) contra pedido. Para tanto, foram desenvolvidos dois modelos de simulação por eventos discretos e um experimento hierárquico-cruzado, com os seguintes fatores: modelo de programação e controle, posição do gargalo, severidade do gargalo e limite de buffer. Os mecanismos foram avaliados quanto aos indicadores tempo médio de fluxo, lead time médio, utilização do gargalo, percentual de ordens atrasadas e atraso médio. Os resultados demonstraram que, para o ambiente em análise, os modelos se mostraram estatisticamente semelhantes, havendo diferenças significativas apenas para a variável tempo médio de fluxo, o que ratifica e estende conclusões de estudos anteriores. Há evidências de que o CONWIP realiza um controle mais efetivo do estoque em processo e não é significativamente afetado pelas diferentes posições do gargalo. Para o CONWIP, os melhores resultados foram identificados quando a restrição estava no início do sistema, enquanto que para o DBR os melhores resultados foram quando o gargalo estava na última estação da linha de fabricação (operação anterior a montagem). / The Constant Work-In-Process (CONWIP) and Drum-Buffer-Rope (DBR) scheduling and control models are well known mechanisms in the Production Planning and Control literature, especially for robustness and good performance. These models have already been compared, especially, to flow shop environments. There are many papers that point to DBR as superior, others that suggest equivalence between both and, less often, cases were CONWIP was better. However, comparative studies in more complex environments, such as assembly systems, are still rare in the literature. Therefore, this thesis aims to compare CONWIP and DBR in a make-to-order assembly flow shop environment. For that, two models of discrete event simulation and a crossed and nested experiment were developed, with the following factors: scheduling and control model, bottleneck position, bottleneck severity and buffer limit. The mechanisms were evaluated with respect to the indicators mean flow time, mean lead time, bottleneck utilization, percentage tardy and mean tardiness. The results showed that, for the environment under analysis, the models were statistically similar, with significant differences only for the variable mean flow time, which ratifies and extends the conclusions from previous studies. There is evidence that CONWIP performs more effective control of order release and is not significantly affected by the different bottleneck positions. For the CONWIP, the best results were identified when the constraint was at the beginning of the system, while for the DBR the best results were when the bottleneck was at the last station of the manufacturing line (before assembly operation).

A técnica do triodo de corona com corrente constante foi utilizada para carregar amostras de PVDF na fase &#945, acompanhando a evolução do potencial de superfície durante o carregamento. Com essa técnica foi possível não só obter a fase &#945p a partir da fase &#945 como também analisar o comportamento elétrico de ambas as fases. Os resultados obtidos em ambiente úmido mostram que a forma geral das curvas de potencial nas amostras carregadas com corona positiva e negativa são similares, ou seja, no início do carregamento tem-se um salto inicial, continua crescendo numa taxa mais lenta até alcançar um valor máximo de potencial e a partir deste valor decai para um regime estacionário. Os valores de potenciais alcançados na superfície da amostra não foram suficientes para gerar campos elétricos da ordem 1.5MV/cm, requeridos para induzir uma transição para a fase &#945p. Apesar de ocorrerem mudanças no comportamento elétrico durante os carregamentos, nenhuma mudança na estrutura das amostras foi detectada, usando a técnica de difratometria de raios-X. Em ambiente seco foi verificado que, durante o carregamento, o potencial na superfície da amostra alcançava valores altos quando comparado aos obtidos em ambiente úmido. Verificou-se também, que as amostras apresentavam enrugamento, característicos de materiais poliméricos. As mudanças ocorridas devido ao carregamento foram detectadas pela técnica de raios-X, confirmando a mudança de estrutura para &#945p. O comportamento ferroelétrico das amostras na fase &#945p, foi identificado pela curva de evolução do potencial de superfície, onde se avalia a quantidade de polarização ferroelétrica adquirida. As mudanças de estrutura e das propriedades elétricas em ambiente seco foram irreversíveis. / The constant current corona triode was used for charging &#945-PVDF samples and monitoring their surface potential buildup during poling. It is shown that the method allows one to obtain the polar &#945p form of PVDF from the non-polar &#945-form and also to analuse electrical characteristics of both forms. The experimental results obtained with samples under humid conditions show a similar behavior for positive and negative corona. There is na initial steep increase in the surface potential which then increases passing through a maximum value, and decreases until a steady state is reached. The maximum values attained are not sufficiently high to attain electric fields of around 1.5MV/cm required for causing a phase change from &#945 to &#945p. Furthermore, no change in the structure of the samples is noted in X-ray diffractograms. For measurments carried out under dry conditions, on the other hand, the sample surface potential attain much higher values. The samples become wrinkled after being submitted to these high electric fields (&#62 1.5MV/cm), and this is characteristic of ferroelectric materials. The change to &#945p from samples is confirmed by the structural changes exhibited in X-ray diffractograms. The ferroelectric behavior of the &#945p samples is further identified by the surface potential buildup, from which the remanent polarization can be inferred. The structural as well as the electric changes caused by the corona charging are found to be irreversible.

Ground penetrating radar (GPR) technology has existed for many decades, but it has only been in the last 20 to 30 years that it has undergone great development for use in near surface ground investigations. The early 1980's saw the first major developments in the application of GPR for pavements (i.e. engineered structures designed to carry traffic loads), and it is now an established investigation technique, with generic information included in several national standard guidance documents. Analysis of GPR data can provide information on layer depths, material condition, moisture, voiding, reinforcement and location of other features. Assessing the condition of pavements, in order to plan subsequent maintenance, is essential to allow the efficient long-term functioning of the structure and GPR has enhanced and improved the range and certainty of information that can be obtained from pavement investigations. Despite the recent establishment of the technique in pavement investigation, the current situation is one in which GPR is used routinely for pavement projects in only a minority of countries, and the specialist nature of the technique and the sometimes variable results that are obtained can mean that there is both a lack of appreciation and a lack of awareness of the potential information that GPR can provide. The fact that GPR is still a developing technique, and that many aspects of its use are specialised in their nature, means that there are also several technical aspects of GPR pavement investigations which have not been fully researched, and knowledge of the response of GPR to some material conditions has not been fully established. The overall aim of this EngD research project was to provide improved pavement investigation capabilities by enhancing the methodologies and procedures used to obtain information from GPR. Several discrete research topics were addressed through various research methods including a literature review, fieldwork investigations, experimental laboratory investigations and a review of previously collected data. The findings of the research allowed conclusions and recommendations to be made regarding improved fieldwork methodologies, enhancing information and determining material condition from previously collected GPR data, assessing the effect of pavement temperature and moisture condition on GPR data and also on managing errors and uncertainty in GPR data. During the EngD project, a number of documents and presentations have been made to publicise the findings both within the EngD sponsoring company (Jacobs) and externally, and an in-house GPR capability has been established within Jacobs as a direct result of the EngD project.

A curva de rotação da Galáxia apresenta uma anomalia perto do raio da órbita solar R0, caracterizada pela presença de um mínimo. Existem trabalhos que, embora não façam uma afirmação categórica, interpretam o mínimo como sendo o resultado do decréscimo do efeito do disco, combinado com o aumento do efeito de um hipotético halo de matéria escura. A existência de tal interpretação reforça a importância de um estudo detalhado sobre sua natureza. No presente trabalho nós mapeamos a curva de rotação entre os raios galáticos 5 < R < 12 kpc usando diversas estrelas como traçadoras, por exemplo, Cefeidas, C-Miras, etc. Através de um método original realizamos o estudo cinemático para 322 Cefeidas. A partir desse estudo determinamos os melhores valores para os parâmetros da Galáxia, V0=202 +- 15 km/s e R0=7.5 +- 0.5 kpc. A melhor escolha possível para tais parâmetros é de fundamental importância, pois estes afetam a curva de rotação deduzida a partir de dados observacionais. Após determinarmos os valores de R0 e V0, analisamos as curvas de rotação obtidas por nós e vimos que elas apresentam um mínimo a uma distância de 1.5 +- 0.3 kpc de R0. O mínimo apresenta uma velocidade de 30 +- 10 km/s menor que a velocidade encontrada no raio galático igual a R0. Simulações computacionais mostraram que esse mínimo pode ser explicado por um déficit gaussiano na densidade superficial de matéria (gás + estrelas) do disco, com um decréscimo máximo de 30% do valor da densidade superficial total próxima a R0. Esse déficit pode ser explicado pelo efeito da co-rotação. / The Galaxy rotation curve shows an anomaly near the solar radius orbit R0, characterized by the presence of a minimum. There are works that implicitly interpret the minimum as the result of the decrease of the effect of the disk, combined with increasing of effect of a hypothetical dark matter halo. The existence of this interpretation reinforces the importance of a detailed study about its nature. In this work we obtained the rotation curve between Galactic radius, 5 < R < 12 kpc, using several stars as tracers, for instance, Cepheids, C-Miras, etc. Through a new method, we studied the kinematic of 322 Cepheids. From this study we determined the best values for the Galaxy parameters, V0=202 +- 15 km/s, and R0=7.5 +- 0.5 kpc. The best possible choice for such parameters is of fundamental importance since they affect the rotation curve inferred from observational data. After determining the values of R0, and V0, we analyzed the rotation curves obtained by us, and we saw that they have a minimum at a distance of 1.5 +- 0.3 kpc from R0. The minimum shows a velocity of 30 +- 10 km/s less than the velocity found at galactic radius R0. Computational simulations showed that this minimum can be explained by a Gaussian deficit of surface density of matter (gas + stars) of disk, with a maximum decrease of 30% of the value of surface density total arround R0. This deficit is explained by the effect of co-rotation.

Certos solos não saturados ao serem umedecidos experimentaram bruscas reduções de volume, sob cargas praticamente constantes. O fenômeno é atribuído a um colapso de estrutura do solo, donde a designação de solo colapsível. Essa redução de volume pode ocorrer sob a ação do próprio peso do solo, mas é mais comum ocorrer quando o solo está sujeito a um carregamento adicional. Muitos dos problemas de recalques nas áreas urbanas e industrias na Região Sudeste do Brasil estão associados ao colapso dos solos. Deformações induzidas por umedecimento (colapso) têm sido reportados como decorrrentes de vazamentos oriundo das redes de esgoto e de abastecimento de água. Porém, pouco se sabe sobre a influência de vazamentos de diferentes efluentes químicos nesse fenômeno e em outros fenômenos eventualmente associados com a dispersão dos solos. Neste trabalho, analisa-se o comportamento colapsível de dois solos típicos do interior do Estado de São Paulo, considerando diferentes soluções como líquido inundante. Utilizaram-se substâncias orgânicas e inorgânicas com o intuito de verificar a interferência de algumas propriedades químicas destas soluções (pH, constante dielétrica, concentração e temperatura) no comportamento colapsível dos solos. Para evitar a ação dos fluídos químicos na dispersão dos solos, realizou-se o \"pinhole test\". Análises porosimétricas por intrusão de mercúrio foram utilizadas para identificar mudanças ocorridas nos poros das amostras após os ensaios edométricos. Para a análise estrutural, foram analisadas lâminas delgadas em microscópio óptico. Verificou-se que a presença de um agente dispersivo na solução tende a influenciar o potencial de colapso dos solos. A constante dielétrica, o pH e a concentração mostraram-se influentes para alguns fluídos de saturação. Os resultados dos \"pinholes tests\" revelaram que o fluxo das diferentes soluções não provocou a dispersão do solo. Ensaios de porosimetria ) por intrusão de mercúrio indicaram que as deformações por colapso resultam de uma redução do volume de macroporos. A análise das lâminas delgadas mostrou diferentes facetas dos processos ocorrentes em nível estrutural, como diminuição considerável dos poros e modificações no plasma para as amostras inundadas com as soluções defloculantes de hexametafosfato de sódio e hidróxido de sódio. / Some non saturated soils show considerable volume reduction when wetted under constant loads. The phenomenon is attributed to soil structure collapse, thus the designation collapsible soils;. Volume reduction upon wetting can arise under soil self weight, but it is more common when the soil is subjected to an additional load. Many settlement problems in urban and industrial areas in Southern Brazil are associated to soil collapse. Wetting induced strains (collapse) have been related to water and sewer leakage. However little is known about the influence of different effluent leakage from industrial plants in the phenomenon and in other related phenomenon such as soil dispersion. This work deals with the collapsible behavior of two typical soils from the state of São Paulo assessed by means of wetting both soils with different chemical solutions. Organic and inorganic solutions were applied, aiming to verify the interference of some physic-chemical properties of the solutions (pH, dielectric constant, concentration, temperature) in the collapse behavior of the soils. The soil dispersion was evaluated through pinhole tests, where the same solutions used in the collapse tests were applied in the leaching procedures. Thin sections and mercury porosimetry of the soils were used to study the soil structural features. It is shown that the dielectric constant and the pH tends to influence the collapse potential of the soils when some solutions are concerned. Mercury intrusion tests have revealed that collapse deformations are related to macropores volume reduction. Thin sections have shown some features of the occurring processes on a structural levei, such as pore reductions and changes in fine matrix for the soil samples soaked with sodium hexametaphosphate and sodium hydroxide solution.

Um resultado clássico enunciado por M.A. Lancret em 1802 e provado por B. de Saint Venant em 1845 é: uma condição necessária e suficiente para que uma curva forme um ângulo constante com respeito a um campo de Killing unitário de R3 é que a razão entre a curvatura e a torção seja constante. Curvas deste tipo são chamadas hélices generalizadas. O problema de Lancret-de Saint Venant foi generalizado para curvas em outras variedades de dimensão três como, por exemplo, as formas espaciais e os grupos de Lie. Outra maneira de generalizar o estudo anterior é passar de curvas para superfícies, ou seja estudar as superfícies orientadas de 3-variedades Riemannianas cuja normal unitária faz um ângulo constante com certos campos de vetores privilegiados do espaço ambiente. Nesta dissertação estudaremos os resultados obtidos em [16, 24, 26, 27] sobre a classificação de curvas e superfícies de ângulo constante nas seguintes 3-variedades homogêneas: R3, o grupo de Heisenberg tridimensional e as esferas de Berger. / A classical result stated by M.A. Lancret in 1802 and first proved by B. de Saint Venant in 1845 is: a necessary and sufficient condition in order to a curve makes a constant angle with respect a unit Killing vector field of R3 is that the ratio of curvature to torsion be constant. Such curves are called general helix. The problem of Lancret-de Saint Venant has been generalized to curves in other three-dimensional manifolds as, for example, the space forms and the Lie groups. Another way to generalize the previous study is to pass from curves to surfaces, i.e. to study the oriented surfaces of Riemannian 3-manifolds for which the unit normal makes a constant angle with favored vector fields of the ambient space. In this dissertation we will study the results obtained in [16, 24, 26, 27] about the classification of constant angle curves and surfaces in the following homogeneous 3-manifolds: R3, the three-dimensional Heisenberg group and the Berger sphere.

A evolução do potencial de superfície de amostras dielétricas é calculada através da resolução de modelos teóricos pelo método numérico de diferenças finitas. São considerados os fenômenos de polarização elétrica, condutividade intrínseca, injeção de carga espacial, dissociação iônica no volume da amostra e difusão de moléculas, através da superfície da amostra, as quais podem se dissociar no volume. A subida do potencial de superfície é calculada para cada caso e também são discutidas as situações nas quais se consideram a ocorrência de dois fenômenos. Procura-se, com a ajuda dos modelos desenvolvidos, interpretar o comportamento geral da subida do potencial em função do tempo para amostras ferroelétricas (polímero PVDF-beta e copolímero P(VDF-TrFE)) e amostras não ferroelétricas (polímero PVDF-alfa). / The finite-difference method has been employed for the determination of the surface potencial buildup of dielectric samples. In the models several processes have been considered such as the electric polarization, intrinsic conductivity, space charge injection, ionic dissociation and diffusion of molecules which dissociates in the sample bulk. The surface potential has been determined for each case considering two different phenomena. The models developed throughout the work are used for interpreting surface potential buildup curves of ferroelectric materials (PVDF-beta and P(VDF-TrFE) copolymers) and also of non-ferroelectric PVDF-alfa samples.