Este trabalho tem por objetivo analisar a possibilidade do uso da técnica de análise por ultra-som como uma alternativa aos ensaios de tração para a avaliação das propriedades mecânicas de barras laminadas de aço baixo carbono. O método prevê a aplicação da técnica como uma opção econômica e ágil em programas de qualidade das características dos aços produzidos. Para o desenvolvimento deste estudo foi escolhido como material de análise o aço ASTM A36 na forma de barras redondas laminadas de 1 polegada de diâmetro. Foram adquiridas amostras de 15 corridas de produção deste aço sendo que as amostras de uma destas corridas foram submetidas a diferentes tratamentos térmicos. Foram realizadas medidas de velocidade sônica e avaliação da atenuação sônica por medidas de ganho com a aplicação de ondas longitudinais e com o uso de dois equipamentos diferentes e transdutores de 4, 5 e 15MHz. Esses resultados foram correlacionados com os dados de limite de escoamento, limite de resistência e alongamento na ruptura. Foi realizado um estudo metalográfico de tamanho de grão e do teor de inclusões, além de análise de composição química das amostras e a relação destes fatores com as propriedades acústicas. Foram comparados também os dados de velocidade e atenuação sônica das amostras apenas laminadas com os resultados obtidos com as amostras tratadas termicamente Como resultado, foi demonstrada a possibilidade do uso da técnica apresentada para estimar as propriedades mecânicas do aço estudado, em especial o limite de resistência, determinando a capacidade do uso do ultra-som para o controle das características mecânicas no processo produtivo deste e também de outros tipos de materiais metálicos.

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

As obras de infraestrutura rodoviária representam investimentos públicos que influenciam de maneira determinante no desenvolvimento social e econômico de uma região. Pavimentos mal construídos, com controle de qualidade inadequado ou que não atendam às exigências de projeto em termos de características e espessuras dos materiais selecionados representam prejuízos sociais e econômicos na medida em que a deterioração precoce do pavimento implica em aumentos crescentes nos custos diretos e indiretos relacionados à conservação e operação rodoviária. Desta maneira, torna-se imprescindível que sejam adotadas medidas de garantia da qualidade da construção de modo que o investimento apresente melhores condições de atingir o retorno esperado, tal como planejado. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo realizar revisão bibliográfica e propor ferramentas auxiliares de análise voltados ao controle deflectométrico do sistema de fundação dos pavimentos. Os estudos realizados baseiam-se em critérios estatísticos de análise e em critérios de ruptura adotados nos métodos de dimensionamento em uso corrente no Brasil e no exterior. Simulações e estudos de casos são utilizados na validação e apresentação dos modelos propostos. / The infrastructure road projects represent investments, often public, that influence in a decisive way on social and economic development of a region. Poorly constructed pavements with inadequate quality control or that do not meet design requirements in terms of selected materials characteristics and thickness represent social and economic losses since the early deterioration of the pavement results in incremental increases in direct and indirect costs related the road maintenance and operation. Thus, it is essential that actions be taken to guarantee the construction quality so that investments are more likely to achieve the expected return as planned. In this context, this research aims to conduct a literature review and propose auxiliary analysis tools related with nondestructive deflection tests in the pavements foundation systems. The studies will be based in statistical analysis criteria and failure criteria adopted in design methods currently in use in Brazil and abroad. Simulations and study cases are used in the validation and presentation of the proposed models.

Os edifícios eclesiásticos são, principalmente em um país como o Brasil, locais que também salvaguardam a cultura, transmitindo às gerações futuras o pensamento de uma época, um modus operandi, uma tradição. Grande parte deles é composta por rochas e/ou ornamentados com pedras que, pela durabilidade e beleza, são escolhidas para embelezar a igreja e dar a ela um símbolo a mais de força, grandiosidade, imponência e relevância. Quando consideradas um Patrimônio Histórico e Cultural, as igrejas devem ser preservadas e mantidas de forma correta, nunca permitindo intervenções drásticas ou invasivas. O presente trabalho, portanto, faz análises das rochas da Catedral Metropolitana de São Paulo, uma das mais importantes e significativas igrejas do país, utilizando-se de métodos não destrutivos e não invasivos, como ondas ultrassônicas, espectrofotometria e radiação ultravioleta, de forma a serem acompanhadas as alterações das pedras da Catedral. Foram utilizados, para isso, aparelhos de ultrassom capazes de verificar a velocidade da onda no interior do bloco rochoso e, por comparação com rochas sãs, inferir o estado daquelas empregadas na Sé de São Paulo. Para testes de espectrofotometria foram feitas mais de cinco centenas de medidas de cor com espectrofotômetro em cada tipo litológico e suas variações, de forma a possibilitar o acompanhamento das mudanças cromáticas com o passar dos anos ou em futuras intervenções. Com uma lanterna emissora de radiação ultravioleta foram verificadas impregnações de material não visíveis em luz ambiente. Os testes e análises confirmam que a Catedral, cujo início da construção se deu em 1913, inaugurada em 1954 e que completou, em 2014, sessenta anos, apesar de um exterior que necessita de manutenção e pequenos reparos está, em geral, bem conservada, devendo apenas manter uma política de conservação. Adicionalmente, este trabalho também possibilitou um amplo levantamento das rochas da Catedral, nome e procedência, que dá a ela um elevado potencial de geologia eclesiástica e seu uso no geoturismo. / Ecclesiastical buildings transmit to future generations the thought of a time, a modus operandi, a tradition, especially in a country like Brazil, where local culture is safeguarded. Many of them are made of rocks and/or decorative stones, which due to their durability and beauty, are chosen to beautify the churches and give them one more symbol of strength, grandeur, magnificence and relevance. When seen as Historical and Cultural Heritage, the churches should be preserved and maintained correctly, never allowing drastic or invasive interventions. This study, therefore, analyzes the rocks of the Catedral Metropolitana de São Paulo, one of the most important and significant churches in the country, by means of non-destructive and non-invasive methods, such as ultrasonic waves, spectrophotometry and ultraviolet radiation in order to monitor changes in the stones of the Cathedral. For this purpose, ultrasound equipment was used to verify the wave velocity of the Cathedral\'s rocks and compare it to that of healthy rocks. Over five hundred color measurements were made with a spectrophotometer on various rock types in order to enable the monitoring of chromatic changes over the years or in future interventions. With an ultraviolet radiation flashlight stains were made visible. The construction of the Cathedral started in 1913. It was inaugurated in 1954 and it was completed in 2014. In spite of its sixty years of age and an exterior that requires maintenance and minor repairs, the tests and analyses confirm that the Cathedral is generally well preserved, requiring only a conservation policy. These results also allowed for a comprehensive study of the Cathedral\'s rocks, which shows its high potential for ecclesiastical geology and use in geotourism.

A tomografia ultrassônica é um método não destrutivo que possibilita o mapeamento de uma seção interna do objeto estudado a partir de múltiplas projeções de resultados de ensaios de ultrassom a fim de identificar algumas de suas propriedades físicas, descontinuidades e/ou defeitos. Este trabalho consiste em estudar o método da tomografia ultrassônica aplicada na detecção de não homogeneidades em elementos de concreto. Para tal fim, realizaram-se diversos ensaios experimentais em prismas de concreto variando-se parâmetros como a qualidade do concreto, presença de vazios e armaduras, o arranjo dos transdutores, a frequência e a polarização das ondas ultrassônicas. Além dos ensaios, foi desenvolvida uma aplicação computacional que permitisse gerar imagens tomográficas de várias seções do elemento estudado, em diferentes planos e profundidades simultaneamente, a partir das velocidades de propagação dos pulsos de ultrassom. Como resultado conseguiu-se determinar as condições mais confiáveis nos procedimentos de medição, avaliar o grau de homogeneidade de prismas com diferentes resistências e avaliar a sensibilidade dos ensaios de ultrassom na presença de não homogeneidades como vazios, fissuras e aço de reforço. Finalmente, como conclusão desta pesquisa confirma-se o grande potencial que possui a técnica de tomografia ultrassônica aplicada em estruturas de concreto na detecção de não homogeneidades. / Ultrasonic tomography is a non-destructive method that enables the mapping of an internal section of the object studied from multiple projections of results of ultrasound tests to identify some of their physical properties, discontinuities and/or defects. This work is to study the method of ultrasonic tomography applied to the detection of inhomogeneities in concrete elements. To this end, there have been several experimental tests on concrete prisms varying parameters such as the concrete quality, the presence of voids and reinforcement, the arrangement of the transducers, the frequency and polarization of the ultrasonic waves. In addition to the tests, a computer application was developed that allows to generate tomographic images of various sections of the study element and depths in different planes simultaneously from the propagation speed of the ultrasonic pulses. It was possible to determine the most reliable conditions in the measuring procedures to assess the degree of homogeneity of prisms having different resistances and to evaluate the sensitivity of ultrasound tests in the presence of inhomogeneities such as voids, cracks and reinforcing steel. Finally, as a conclusion of this research confirms the great potential that has the ultrasonic tomography technique applied in concrete structures in the detection of inhomogeneities.

Os cemitérios são importantes fontes de resgate da memória, revelando concepções e mentalidades de épocas passadas. São locais simbólicos com rico acervo patrimonial, no que diz respeito à vida cultural, social e estética de uma dada população. No caso do Cemitério da Consolação, São Paulo, fundado em 1858, as várias etapas de desenvolvimento da cidade na qual se insere e do Brasil, estão presentes na localização, ornamentação e nos materiais empregados na construção dos túmulos, sendo a conservação desse patrimônio extremamente importante. O presente estudo propõe avaliar o estado de conservação do Cemitério da Consolação, utilizando-se métodos de análise não destrutivos, o que compreende: análise bibliográfica e iconográfica; determinação da variabilidade litológica existente; mapeamento das formas de alteração da rocha com base no Glossário Ilustrado de Padrões de Deterioração da Rocha do ICOMOS; quantificação da variação da cor da rocha com utilização do espectrofotômetro e avaliação da homogeneidade da rocha por meio da utilização do ultrassom. O mapeamento das formas de alteração compreendeu todos os litotipos existentes, enquanto as análises com o espectrofotômetro e com o ultrassom foram realizadas em mármores, abrangendo o túmulo da Marquesa de Santos, o da Pianista Luisa Crema Marzorati e a escultura Prece de Bruno Giorgi, e em um tipo específico de granito, conhecido comercialmente como Granito Itaquera, que constitui as estátuas O Sepultamento de Victor Brecheret, Interrogação de Francisco Leopoldo e Silva e Cristo de Elio de Giusto. O mapeamento das formas de alteração da rocha indicou nos túmulos a presença de: fissura, deformação, rompimento, desintegração, descamação, alveolização, erosão diferencial, perda de partes, perfuração, crosta, depósito, alteração cromática, eflorescência, incrustação, filme, grafite, pátina, sujidade e colonização biológica por líquen, musgo e planta. Foi possível constatar que as rochas carbonáticas são as que se apresentam mais degradadas, possuindo todas as formas de alteração indicadas, que se apresentam em diferentes estágios de desenvolvimento. As rochas silicáticas e silicosas desenvolvem menos formas de degradação, também em distintas intensidades, abrangendo a alteração cromática, sujidade, depósito e colonização biológica. Os dados obtidos com o espectrofotômetro evidenciaram mudanças significativas nos parâmetros de cor no Granito Itaquera e nos mármores, principalmente em variações relativas aos parâmetros colorimétricos b* e C*, indicando amarelamento da rocha. Com os resultados do ultrassom foi possível mapear zonas de menor e maior integridade pétrea nos jazigos e esculturas estudados. A partir das análises realizadas foi possível determinar os principais viii mecanismos de degradação existentes no Cemitério da Consolação, que estão vinculados à: natureza litológica, interação de materiais, poluição atmosférica, colonização biológica, condições climáticas, características arquitetônicas, vandalismo, falta de gerenciamento e métodos inadequados de conservação e restauro. Desta forma conclui-se que o Cemitério da Consolação necessita de medidas de conservação que foquem principalmente os seguintes aspectos: maior vigilância do cemitério a fim de ser evitar o roubo da ornamentação de bronze; qualificar os funcionários da necrópole no que tange a aplicação de métodos de manutenção menos agressivos às rochas; conscientização das famílias dos problemas que o abandono e o descaso podem causar aos jazigos, promovendo assim a importância da sua manutenção. Por fim cabe lembrar que o Cemitério da Consolação pode ser considerado como um museu a céu aberto, devendo ser administrado, preservado e zelado como tal. / Cemeteries are important sources of memory rescue, revealing conceptions and mentalities of the past. They are symbolic locations with rich heritage, with regard to cultural, social and aesthetic aspects of a given population. In the case of the Consolation Cemetery, São Paulo, founded in 1858, the various stages of development of the city and of the country can be observed in the location, ornamentation and materials used in the construction of the tombs, and the conservation of this heritage is extremely important. This study aims to assess the state of conservation of the Consolation Cemetery, using non-destructive methods of analysis, which comprises: bibliographic and iconographic analyses; determination of lithological variability; mapping of the forms of alteration of the rock based on the Illustrated Glossary on Stone Deterioration Patterns of ICOMOS; quantification of the color variation of the rock using the spectrophotometer and evaluation of the homogeneity of the rock through the use of ultrasound. The mapping of the deterioration patterns included all the rock types in the cemetery, while analyses with the spectrophotometer and the ultrasound were performed in marble, material used in the tombs of Marquesa de Santos, the pianist Luisa Crema Marzorati and a sculpture by Bruno Giorgi, as well as in a specific type of granite, known commercially as Itaquera Granite, which constitutes the statue O Sepultamento by Victor Brecheret, Interrogação by Francisco Leopoldo e Silva and Cristo by Elio de Giusto. The mapping of the deterioration patterns indicated the presence of: crack, deformation, bursting, disintegration, scaling, alveolization, differential erosion, missing part, perforation, crust, deposit, discolouration, efflorescence, encrustation, film, graffiti, patine, soiling, and biological colonization by lichen, moss or plant. The carbonate rocks are the most degraded, possessing all deterioration patterns indicated above, which are in different stages of development. The silicate and siliceous rocks developed fewer deterioration patterns, also in different intensities, such as discolouration, soiling, deposit and biological colonization. The information obtained from the spectrophotometer showed significant changes in the Itaquera Granite and marble color parameters, especially in C* and b* colorimetric parameters, indicating yellowness of the rock. With the results of the ultrasound it was possible to map areas in the stone with lesser and greater integrity. From the analyses, it was possible to determine the main degradation mechanisms existing in the Consolation Cemetery, such as: lithological nature, interaction of materials, pollution, biological colonization, climatic conditions, architectural features, vandalism, bad management and inadequate methods of conservation and restoration. Thus, it is concluded that the Consolation Cemetery requires conservation measures that focus x mainly on the following aspects: to increase vigilance of the cemetery to detain the theft of bronze ornamentation; qualify the cemetery employees regarding the application of maintenance methods less aggressive to the rocks; raise of the families to the problems of abandonment and neglect of the tombs, thus promoting the importance of their maintenance. Finally, it is worth remembering that the Consolation Cemetery can be considered an open air museum and should be managed, preserved and taken care of as such.

Os ensaios não destrutivos visam avaliar um elemento sem gerar danos a ele com a técnica empregada. Um tipo de ensaio não destrutivo é o método da velocidade do pulso de ondas ultrassônicas. Este método é comumente utilizado para determinar propriedades elásticas de um dado material e verificar danos no interior dos elementos estudados. Outra aplicação do ultrassom é a medição do nível de tensão num material por meio da propagação das ondas ultrassônicas, tendo como base a teoria da acustoelasticidade. Entretanto, o uso do ultrassom para esta finalidade ainda é pouco difundido, principalmente na aplicação em estruturas de concreto. Este trabalho teve como objetivo estudar a possibilidade de medir tensões em estruturas de concreto com o uso do ultrassom. Para tanto, foram realizados ensaios de compressão uniaxial em prismas de concreto. Durante os ensaios, foram emitidas ondas ultrassônicas nos elementos para cada nível de tensão aplicada no material. A partir destes ensaios, foi feito um estudo do comportamento acustoelástico do concreto. Verificou-se que as velocidades das ondas ultrassônicas variaram em função da intensidade das tensões normais de compressão existentes nos corpos de prova. Com base na variação das velocidades, os coeficientes acustoelásticos do concreto de cada prisma foram determinados e relacionados com propriedades do concreto. Verificou-se a possibilidade de se estimar o nível mínimo de tensão em determinadas estruturas de concreto a partir do conhecimento de seus coeficientes acustoelásticos. Concluiu-se que é possível estimar tensões em estruturas de concreto utilizando o ultrassom. / Nondestructive tests aim to analyze an element generating no damages. The pulse velocity of ultrasonic waves method is a type of nondestructive test. This method is commonly used to determine elastic properties of materials and to verify damages inside studied elements. Another application for ultrasound is the measurement of stress level in a material by means of propagation of ultrasonic waves. This application is based on the theory of acoustoelasticity. However, the use of ultrasound is still unusual for this purpose, mainly in application in concrete structures. This work intended to study the possibility of measuring stresses in concrete structures with the use of ultrasound. Uniaxial compression tests were performed on concrete prisms. During tests, ultrasonic waves were propagated in elements for each level of applied stress in the material. Then, a study about acoustoelastic behavior of concrete was performed. It was verified that the velocities of ultrasonic waves changed according to the intensity of normal compressive stresses there were in the specimens. Based on the variation of velocities, the acoustoelastic coefficients of concrete were determined for each prism. The coefficients were related with properties of concrete. The possibility of estimating the minimum level of stress in certain structures of concrete from their acoustoelastic coefficients was verified. It was concluded it is possible to estimate stresses in concrete structures using ultrasound.

Em formação de imagens por ultrassom de objetos com superfícies curvas, em imersão, se as velocidades de propagação no ruído e no objeto forem muito diferentes os efeitos de refração precisam ser compensados. Nesse caso a posição e a forma da superfície precisam ser conhecidas. Neste trabalho a superfície é detectada pelo mesmo array linear que captura os sinais para a formação de imagem.Dois métodos rápidos de detecção de superfície foram propostos, um baseado em técnicas de formação de imagem e outro que utiliza informações de tempo de percurso de ecos extraídas diretamente dos sinais de ultrassom.Os dois métodos foram comparados,e o método baseado em imagem apresentou uma maior tolerância a erros nos sinais, enquanto o método baseado em tempo de percurso mostrou-se mais rápido.Com a superfície detectada, a imagem foi formada por combinação de imagens por abertura sintética, que apresentou uma boa resolução. O uso conjunto dos métodos de detecção de superfície propostos e da formação de imagem resultou em uma taxa de imagens que permite ensaios interativos,com processamento em uma CPU de uso geral. / In ultrasound imaging ofobjects with curved surface, in immersion, the refraction eects must be compensated for if the propagation speed in the uid is very dierent from the speed in the object. In this case the surface position and shape must be known. In this work the surface is detected by the same linear array that captures the signals for the image formation. Two fast methods for surface detection were proposed,one is based on image formation techniques and another utilizes the echotime-of-ight information directly from the ultra\\sound signals.The two methods were compared,and the image-based method was more tolerant of signal errors, while the time-of-ight-based method was faster. After the surface detection, the image was formed by combination of synthetic aperture images,with a good resulting resolution. The utilization of the proposed surface detection methods together with the image formation resulted in an image rate that allows interactive testing, with processing on a general-purpose CPU.

No país existem inúmeras estruturas e obras civis que estão em operação a dezenas de anos e necessitam de monitoramento periódico devido a sua importância. Por este motivo, a dissertação apresenta um caso de um túnel antigo com problema de queda de bloco e visa instigar novas pesquisas e aumentar o conhecimento sobre o tema. Foram realizadas inspeções em campo em alguns túneis não revestidos da Estrada de Ferro Vitória-Minas (EFVM), bem como os ensaios em laboratório e in situ realizados nas amostras e no maciço rochoso para caracterizar o problema. Para o estudo foi escolhido o túnel Monte Seco Linha 1 e Linha 2 nos quais foram realizadas sondagens rotativas inclinadas e orientadas próximas ao eixo para investigação dos planos de descontinuidade. Os conceitos da Teoria dos Blocos-Chave foram aplicados às famílias de descontinuidades encontradas nos Túneis Monte Seco L1 e L2 para identificar os possíveis blocos instáveis formados pelas escavações. Para obtenção dos parâmetros geotécnicos de resistência e deformabilidade foram realizados ensaios de compressão uniaxial instrumentados com strain gages. A resistência a tração foi obtida através de Ensaio de Compressão Diametral (ECD). No ensaio de campo foi utilizado o Martelo de Schmidt para avaliação da rocha in situ. Através da análise dos dados foi possível distinguir setores cuja ocorrência de queda de blocos são maiores e a classe do maciço rochoso de acordo com a proposta de Bieniawski. / In the country there are numerous structures and civil works that are in operation for tens of years and require periodic monitoring due to its importance. For this reason, the dissertation presents a case of an old tunnel with block fall problem and aims to instigate new research and increase knowledge on the subject. Inspections were carried out in the field in some tunnels uncovered of the Railroad Vitória-Minas (EFVM) and testing in the laboratory and in situ carried out on the samples and the rock mass to characterize the problem. To study the tunnel Monte Seco Line 1 and Line 2 of which were held rotary polls inclined and oriented close to the axis to investigate the discontinuation plans was chosen. The concepts of the Key Block Theory were applied to the families of discontinuities found in Tunnels Monte Seco L1 and L2 to identify potential unstable blocks formed by the excavations. To obtain the geotechnical parameters of strength and deformability were performed uniaxial compression tests instrumented with strain gages. The tensile strength was obtained by diametral compression test (ECD). A field test was used to evaluate Schmidt hammer rock in situ. Through the analysis of the data was possible to distinguish sectors whose occurrence of falling blocks are larger and the rock mass class in accordance with the proposal of Bieniawski.