Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T21:40:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodovalho_TainaGomes_M.pdf: 3540461 bytes, checksum: 3c0c4958dda8a145125013006521864f (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O uso dos materiais compósitos pela indústria aeronáutica tem ganhado cada vez mais espaço, sendo, portanto, de grande importância o conhecimento de suas características tanto na fase de projeto quanto na de manutenção. A presença de falhas e tensões não identificadas durante o processo de fabricação ou de manutenção pode significar perdas sociais, ambientais e econômicas. Dentre os métodos de medição e de inspeção não destrutiva em compósitos, os ultrassônicos mostraram-se mais eficientes por não depender da estrutura cristalina do material como os métodos de difração de nêutrons e de raios-X. Assim, determinar o perfil de resposta da velocidade de propagação da onda ultrassônica longitudinal criticamente refratada (LCR) em função da tensão aplicada para esse material, e avaliar se esta é linear e replicável, torna-se uma tarefa importante para posterior análise de tensões residuais. Neste trabalho analisa-se as influências da direção das fibras e da temperatura na velocidade de propagação das ondas ultrassônicas longitudinais, visando avaliar, posteriormente, o perfil acustoelástico dos laminados unidirecionais carbono/epóxi (HexTow® AS4 /Hexply® 8552) com direções de fibra a 0º, 45º e 90º. Para analisar os fatores de influência foram executados os testes de análise da variância (ANOVA) com distribuição F e o teste de Tukey, para comparar os níveis dos fatores. Os resultados mostraram que todos os fatores analisados influenciam na medida da velocidade da onda longitudinal, sendo a direção das fibras o fator de maior influência. Os resultados obtidos permitirão, em trabalhos futuros, a construção de modelo que permita obter a resposta de laminados quasi - isotrópicos empregados na indústria aeronáutica para diferentes sequências de empilhamento / Abstract: The use of composite materials for aerospace industry has gained more space and is therefore of great importance the knowledge of its characteristics, both in the design and in the maintenance. The presence of faults and unidentified strains during manufacturing or maintenance process can mean social, environmental and economic losses. Within the methods of measurement and nondestructive inspection of composites, ultrasonic methods have shown to be more efficient because they do not depend on the crystal structure of the material as the methods of neutron diffraction and X-rays. Thus, determining the response profile of the propagation velocity of longitudinal critically refracted (LCR) waves as a function of stress applied to the material, and to evaluate whether this is linear and repeatable, has become an important task for later analysis of residual stresses. This study analyzes the influences of fiber direction and temperature on the speed of propagation of longitudinal ultrasound waves, to evaluate further the profile acustoelastics of laminated unidirectional carbon/ epoxy (HexTow ® AS4 / Hexply ® 8552) with directions fiber at 0 °, 45 and 90. To analyze the factors of influence were performed the analysis of variance (ANOVA) test with distribution F and Tukey's test to compare the levels of factor. The results showed that all analyzed factors influences in the measure of longitudinal wave velocity, being the direction of the fibers the factor of most influence. The results allow the construction of a model, in future works, to achieve the response of laminated quasi - isotropic employed in the aviation industry for different stacking sequences / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestra em Engenharia Mecânica

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

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

Orientador: Raquel Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-06T23:17:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_OdilonAntonioLemeda_D.pdf: 609036 bytes, checksum: 7d2e8a120668fe4865c7b99b8f0ef0a8 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A madeira, sendo um material higroscópico, tem suas propriedades mecânicas e elásticas afetadas por condições ambientais. Sendo assim, a relação de dependência de propriedades da madeira com a variação do teor de umidade tem merecido, há muito tempo, a atenção de pesquisadores de todo o mundo. Um dos grandes avanços obtidos nos últimos anos na caracterização de materiais, tanto do ponto de vista mecânico quanto de qualidade, é a aplicação de técnicas não destrutivas, denominadas internacionalmente como NDT ¿ Non Destructive Testing e NDE ¿ Non Destructive Evaluation, destacando-se dentro elas o uso do ultra-som. No entanto, da mesma forma que as propriedades mecânicas e elásticas, sabe-se que a velocidade de propagação das ondas de ultra-som na madeira é afetada pela umidade, o que torna a quantificação desta influência de fundamental importância para a análise e a projeção de resultados obtidos nas mais diversificadas propostas de estudos que envolvam a aplicação do método do ultra-som. Este projeto teve, portanto, o objetivo de estudar o comportamento da velocidade de propagação de ondas de compressão (longitudinais) na madeira em função da umidade. Paralelamente foram também estudados o comportamento dos coeficientes da diagonal da matriz de rigidez (CLL, CRR e CTT), bem como a anisotropia da madeira por meio da avaliação da velocidade nas três direções principais (longitudinal, radial e tangencial). Para a medição das velocidades de propagação das ondas de ultra-som (VLL, VRR e VTT) e para o cálculo dos termos da diagonal da matriz de rigidez (CLL, CRR e CTT) foram utilizados 75 (setenta e cinco) corpos de prova de dimensões 300 mm na direção longitudinal, 60 mm na direção radial e 30 mm na direção tangencial ou 300 mm na direção longitudinal, 30 mm na direção radial e 60 mm na direção tangencial, sendo 15 corpos-de-prova de cada uma das cinco espécies de madeira estudadas: Pinho do Paraná (Araucária angustifólia), a Imbuia (Ocotea porosa), a Cupiúba (Goupia glabra), o Pinus elliottii (Pinus elliottii) e o Eucalipto citriodora (Eucalyptus citriodora). Essas medições foram sendo realizadas durante a secagem dos corpos de prova, ou seja, desde a condição saturada até a condição seca em estufa. Os resultados permitiram concluir que a equação quadrática foi o modelo mais adequado para representar a variação da velocidade de propagação das ondas com a umidade para todas as espécies estudadas. Além disso, também para todas as espécies, foi possível concluir que a influência da umidade na velocidade de propagação das ondas de ultra-som se dá de maneira diferenciada em dois trechos, correspondentes a umidades abaixo e acima do ponto de saturação das fibras (PSF), sendo mais acentuada para o trecho correspondente a umidades abaixo do PSF. Foi também observado que a velocidade de propagação das ondas é mais influenciada pela umidade na direção longitudinal, seguida da radial e, por último da tangencial. Em relação aos coeficientes de rigidez, observou-se que, para umidades abaixo do PSF, o comportamento é semelhante aos obtidos para a resistência e a rigidez da madeira na maioria das propriedades mecânicas, ou seja, decresce com o acréscimo da umidade. Em algumas espécies, para o trecho correspondente a umidades acima do ponto de saturação das fibras, esse comportamento é afetado pela presença de água livre e pode ser corrigida utilizando-se, no cálculo, a densidade efetiva em lugar da densidade aparente. O comportamento da anisotropia foi diferenciado para as espécies estudadas / Abstract: The wood, being a higroscopic material, has their mechanical and elastic properties affected for environmental conditions. Being like this, the relationship of dependence of properties of the wood with the variation of the moisture content has been deserving, since a long time, the researcher's attention. One of the great progresses obtained in the last years in the characterization of materials, as much of the mechanical point of view as of quality, it is the application of techniques non destructive, denominated internationally like NDT - Non Destructive Testing and NDE - Non Destructive Evaluation, emphasizing the use of the ultrasound. However, in the same way that the mechanical and elastic properties, it is known that the speed of propagation of the ultrasound waves in the wood is affected by the moisture content, what turns the quantification of this influence of fundamental importance for the analysis and the projection of results obtained in the more diversified proposed of studies that involve the application of the method of the ultrasound. This project had, therefore, the objective of studying the behavior of the speed of propagation of compression waves (longitudinal) in the wood in function of the moisture content. Parallel they were also studied the behavior of the coefficients of the diagonal of the stiffness matrix (CLL, CRR and CTT), as well as the anisotropia of the wood through the evaluation of the speed in the three main directions (longitudinal, radial and tangential). For the measurement of the speeds of propagation of the ultrasound waves (VLL, VRR and VTT) and for the calculation of the terms of the diagonal of the rigidity matrix (CLL, CRR and CTT) were used 75 (seventy five) specimens and its dimensions were 300 mm in the longitudinal direction, 60 mm in the radial direction and 30 mm in the tangential direction or 300 mm in the longitudinal direction, 30 mm in the radial direction and 60 mm in the tangential direction, being 15 specimens of each one of the five studied species: Paraná Pine(Araucária angustifólia), Imbuia (Ocotea porosa), Cupiúba (Goupia glabra), Pinus elliottii (Pinus elliottii) and Eucalipto citriodora (Eucalyptus citriodora). Those measurements went being accomplished during the drying of the specimens, in other words, from the condition saturated to the anhidrous condition. The results allowed to conclude that the quadratic equation was the most appropriate model to represent the variation of the speed of propagation of the waves with the moisture content for all of the studied species. Besides, also for all of the species, it was possible to conclude that the influence of the moisture content in the speed of propagation of the ultrasound waves feels in way differentiated in two intervals, corresponding to moisture content below and above the saturation fibers point (PSF), being more accentuated for the interval corresponding to moisture content below PSF. It was also observed that the speed of propagation of the waves is more influenced by the moisture content in the longitudinal direction, following by the radial and, last by the tangential. In relation to the rigidity coefficients, it was observed that, for moisture content below PSF, the behavior is similar to the obtained for the resistance and the rigidity of the wood in most of the mechanical properties, in other words, it decreases with the increment of the moisture content. In some species, for the passage corresponding to moisture content above the point of saturation of the fibers, that behavior is affected by the presence of free water and it can be corrected being used, in the calculation, the basic density or the effective density instead of the apparent density. The behavior of the anisotropia was different for the studied species / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Raquel Gonçalves / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-07T23:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trinca_AlexJulio_M.pdf: 4149749 bytes, checksum: 34fcccdf02d4f1b0b171e121e4eb5ac3 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: é praticamente toda exportada em sua forma in natura sem que a ela seja agregado valor de beneficiamento. Um dos problemas enfrentados pela indústria moveleira é o fato da madeira não ser submetida à classificação, dificultando a elaboração de projetos e a certificação da qualidade do móvel confeccionado a partir deste material. Nesse contexto as empresas moveleiras brasileiras buscam parâmetros para composição e certificação de seu produto, sendo atualmente a norma brasileira ¿Projeto de Estruturas de Madeira¿ ¿ NBR 7190/97, o único instrumento norteador para a caracterização de propriedades da madeira. No entanto, nesse setor as dificuldades para a obtenção de corpos-de-prova nas dimensões especificadas por esse texto normativo têm gerado dúvidas quanto aos resultados de caracterização de propriedades, de maneira que este trabalho teve como objetivo principal verificar se os valores do módulo de elasticidade e da tensão de ruptura no ensaio de compressão paralela às fibras podem ser considerados estatisticamente equivalentes, desde que sejam mantidas a proporcionalidade da dimensão do corpo-de-prova. Para isso adotou-se, como alternativa ao corpo-de-prova proposto pela NBR 7190/97, a dimensão 0,03 m x 0,03 m x 0,09 m. Os ensaios foram realizados utilizando-se 7 diferentes espécies de madeira com densidades variadas, buscando-se, com essa amostragem, a generalização dos resultados. Como objetivo secundário se buscou avaliar a influência das dimensões do corpo-de-prova e da freqüência do transdutor na velocidade de propagação de ondas de ultra-som na direção longitudinal. As espécies adotadas foram: Cerejeira (Torresea sp), Perobinha (Paratecoma peroba) , Cabreúva-vermelha (Myroxylon peruiferum), Angico-preto (Anadenanthera macrocarpa), Garapeira (Apuleia leiocarpa), Eucalipto grandis ( Eucalyptus grandis) e Pinus elliotti (Pinus elliottii). Todos os corpos-de-prova foram ensaiados com aproximadamente 12% de umidade e os ensaios foram realizados em ambiente controlado (21° C ± 1°C). Os resultados permitiram concluir que a hipótese foi verdadeira para todas as espécies estudadas quando se considera a tensão de ruptura / Abstract: Most of the exported wood in Brazil is unprocessed, without any aggregated value. To change this scenario technology for wood processing and qualification are required. One of the problems faced by the furniture industry refers to the non classification of the wood, which cause difficulties to projects elaboration and quality certification of the furniture made from this material. In this context the Brazilian Industries of furniture seek for parameters to certificate its products, and the NBR 7190/97 standard ¿Project of Structures of Wood " is, nowadays, the only instrument for the characterization of wood properties. However, for the furniture industry it is very difficult to obtaining the dimensions specified by the standard. This research had as main objective to verify if the means values of the modulus of elasticity and rupture in compression parallel to the grain can be considerate statistically equal, when smaller specimen are used, if the proportionality is maintained. For that it was adopted, as alternative to the specimen proposed by NBR 7190/97, the dimension 0.03 x 0.03 x 0.09 m. For the experiments there were used 7 different species with varied densities. The secondary objective was to evaluate the influence of the specimen size and of the transducer frequency in the speed of ultrasound wave propagation in the longitudinal direction. The adopted species were: Cerejeira (Amburana cearensis), Perobinha (Paratecoma peroba), Cabreúva vermelha (Myroxylon peruiferum), Angico-preto (Anadenanthera macrocarpa), Garapeira (Apulleia leiocarpa), Eucalyptus grandis, (Eucalyptus grandis) and Pinus ellioti (Pinus elliottii). All specimens were tested with approximately 12% moisture content and were accomplished in controlled atmosphere (21° C ± 1°C). The results allowed concluding that the hypothesis was true for all the studied species when the rupture in compression parallel to the grain was considered. For the module of elasticity this hypothesis was not confirmed for two species, from the seven evaluated (garapeira e eucalipto). Although, the mean difference between the results obtained in the tests using both specimens size was 10%, smaller then the maximum allowed variability in mechanical tests (18%). For the ultrasonic velocity propagation four species did not presents statistical variation with the modification of the size of the specimens - cerejeira, garapeira, pinus and eucalyptus while for the perobinha, angico and cabreúva the ultrasonic wave velocity propagation could not be considered statistically equal when the dimension of the specimens was modify. On average (considering all the studied species) the relationship among the ultrasonic wave velocity propagation (VLL) in normalized specimen and in proposed specimen was 0.99, being respectively the maximum and the lower relationships of 1.02 and 0.93. The velocity of wave propagation presents larger variations for values of length of wave percolation/wave length (L/?) up to 3, being more constant above that limit. It was also possible to verify, for the studied species, that the velocity of wave propagation increases with the increase of the transducer frequency. Key words: modulus of elasticity of wood; compression strength parallel to the fiber; ultrasonic wave velocity; dynamic constant / Mestrado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestre em Engenharia Agrícola

[EN] The test for determining the resonance frequencies has traditionally been used to investigate the mechanical integrity of concrete cores, to assess the conformity of concrete constituents in different accelerated durability tests, and to ascertain constitutive properties such as the elastic modulus and the damping factor. This nondestructive technique has been quite appealed for evaluation of mechanical properties in all kinds of durability tests. The damage evolution is commonly assessed from the reduction of dynamic modulus which is produced as a result of any cracking process. However, the mechanical behavior of concrete is intrinsically nonlinear and hysteretic. As a result of a hysteretic stress-strain behavior, the elastic modulus is a function of the strain. In dynamic tests, the nonlinearity of the material is manifested by a decrease of the resonance frequencies, which is inversely proportional to the excitation amplitude. This phenomenon is commonly referred as fast dynamic effect. Once the dynamic excitation ceases, the material undergoes a relaxation process whereby the elastic modulus is restored to that at rest. This phenomenon is termed as slow dynamics. These phenomena (fast and slow dynamics) find their origin in the internal friction of the material. Therefore, in cement-based materials, the presence of microcracks and interfaces between its constituents plays an important role in the material nonlinearity. In the context of the assessment of concrete durability, the damage evolution is based on the increase of hysteresis, as a result of any cracking process. In this thesis three different nondestructive techniques are investigated, which use impacts for exciting the resonant frequencies. The first technique consists in determining the resonance frequencies over a range of impact forces. The technique is termed Nonlinear Impact Resonant Acoustic Spectroscopy (NIRAS). It consists in ascertaining the downward resonant frequency shift that the material undergoes upon increasing excitation amplitude. The second technique consists in investigating the nonlinear behavior by analyzing the signal corresponding to a single impact. This is, to determine the instantaneous frequency, amplitude and attenuation variations corresponding to a single impact event. This technique is termed as Nonlinear Resonant Acoustic Single Impact Spectroscopy (NSIRAS). Two techniques are proposed to extract the nonlinear behavior by analyzing the instantaneous frequency variations and attenuation over the signal ring down. The first technique consists in discretizing the frequency variation with time through a Short-Time Fourier Transform (STFT) based analysis. The second technique consists of a least-squares fit of the vibration signals to a model that considers the frequency and attenuation variations over time. The third technique used in this thesis can be used for on-site evaluation of structures. The technique is based on the Dynamic Acousto- Elastic Test (DAET). The variations of elastic modulus as derived through NIRAS and NSIRAS techniques provide an average behavior and do not allow derivation of the elastic modulus variations over one vibration cycle. Currently, DAET technique is the only one capable to investigate the entire range of nonlinear phenomena in the material. Moreover, unlike other DAET approaches, this study uses a continuous wave source as probe. The use of a continuous wave allows investigation of the relative variations of the elastic modulus, as produced by an impact. Moreover, the experimental configuration allows one-sided inspection. / [ES] El ensayo de determinación de las frecuencias de resonancia ha sido tradicionalmente empleado para determinar la integridad mecánica de testigos de hormigón, en la evaluación de la conformidad de mezclas de hormigón en diversos ensayos de durabilidad, y en la terminación de propiedades constitutivas como son el módulo elástico y el factor de amortiguamiento. Esta técnica no destructiva ha sido ampliamente apelada para la evaluación de las propiedades mecánicas en todo tipo de ensayos de durabilidad. La evolución del daño es comúnmente evaluada a partir de la reducción del módulo dinámico, producido como resultado de cualquier proceso de fisuración. Sin embargo, el comportamiento mecánico del hormigón es intrínsecamente no lineal y presenta histéresis. Como resultado de un comportamiento tensión-deformación con histéresis, el módulo elástico depende de la deformación. En ensayos dinámicos, la no linealidad del material se manifiesta por una disminución de las frecuencias de resonancia, la cual es inversamente proporcional a la amplitud de excitación. Este fenómeno es normalmente denominado como dinámica rápida. Una vez la excitación cesa, el material experimenta un proceso de relajación por el cual, el módulo elástico es restaurado a aquel en situación de reposo. Este fenómeno es denominado como dinámica lenta. Estos fenómenos ¿dinámicas rápida y lenta¿ encuentran su origen en la fricción interna del material. Por tanto, en materiales basados en cemento, la presencia de microfisuras y las interfaces entre sus constituyentes juegan un rol importante en la no linealidad mecánica del material. En el contexto de evaluación de la durabilidad del hormigón, la evolución del daño está basada en el incremento de histéresis, como resultado de cualquier proceso de fisuración. En esta tesis se investigan tres técnicas diferentes las cuales utilizan el impacto como medio de excitación de las frecuencias de resonancia. La primera técnica consiste en determinar las frecuencias de resonancia a diferentes energías de impacto. La técnica es denominada en inglés: Nonlinear Impact Resonant Acoustic Spectroscopy (NIRAS). Ésta consiste en relacionar el detrimento que el material experimenta en sus frecuencias de resonancia, con el aumento de la amplitud de la excitación. La segunda técnica consiste en investigar el comportamiento no lineal mediante el análisis de la señal correspondiente a un solo impacto. Ésta consiste en determinar las propiedades instantáneas de frecuencia, atenuación y amplitud. Esta técnica se denomina, en inglés, Nonlinear Single Impact Resonant Acoustic Spectroscopy (NSIRAS). Se proponen dos técnicas de extracción del comportamiento no lineal mediante el análisis de las variaciones instantáneas de frecuencia y atenuación. La primera técnica consiste en la discretización de la variación de la frecuencia con el tiempo, mediante un análisis basado en Short-Time Fourier Transform (STFT). La segunda técnica consiste en un ajuste por mínimos cuadrados de las señales de vibración a un modelo que considera las variaciones de frecuencia y atenuación con el tiempo. La tercera técnica empleada en esta tesis puede ser empleada para la evaluación de estructuras in situ. La técnica se trata de un ensayo acusto-elástico en régimen dinámico. En inglés Dynamic Acousto-Elastic Test (DAET). Las variaciones del módulo elástico obtenidas mediante los métodos NIRAS y NSIRAS proporcionan un comportamiento promedio y no permiten derivar las variaciones del módulo elástico en un solo ciclo de vibración. Actualmente, la técnica DAET es la única que permite investigar todo el rango de fenómenos no lineales en el material. Por otra parte, a diferencia de otras técnicas DAET, en este estudio se emplea como contraste una onda continua. El uso de una onda continua permite investigar las variaciones relativas del módulo elástico, para una señal transito / [CA] L'assaig de determinació de les freqüències de ressonància ha sigut tradicionalment empleat per a determinar la integritat mecànica de testimonis de formigó, en l'avaluació de la conformitat de mescles de formigó en diversos assajos de durabilitat, i en la terminació de propietats constitutives com són el mòdul elàstic i el factor d'amortiment. Esta tècnica no destructiva ha sigut àmpliament apel·lada per a l'avaluació de les propietats mecàniques en tot tipus d'assajos de durabilitat. L'evolució del dany és comunament avaluada a partir de la reducció del mòdul dinàmic, produït com resultat de qualsevol procés de fisuración. No obstant això, el comportament mecànic del formigó és intrínsecament no lineal i presenta histèresi. Com resultat d'un comportament tensió-deformació amb histèresi, el mòdul elàstic depén de la deformació. En assajos dinàmics, la no linealitat del material es manifesta per una disminució de les freqüències de ressonància, la qual és inversament proporcional a l'amplitud d'excitació. Este fenomen és normalment denominat com a dinàmica ràpida. Una vegada l'excitació cessa, el material experimenta un procés de relaxació pel qual, el mòdul elàstic és restaurat a aquell en situació de repòs. Este fenomen és denominat com a dinàmica lenta. Estos fenòmens --dinámicas ràpida i lenta troben el seu origen en la fricció interna del material. Per tant, en materials basats en ciment, la presència de microfissures i les interfícies entre els seus constituents juguen un rol important en la no linealitat mecànica del material. En el context d'avaluació de la durabilitat del formigó, l'evolució del dany està basada en l'increment d'histèresi, com resultat de qualsevol procés de fisuración. En esta tesi s'investiguen tres tècniques diferents les quals utilitzen l'impacte com a mitjà d'excitació de les freqüències de ressonància. La primera tècnica consistix a determinar les freqüències de ressonància a diferents energies d'impacte. La tècnica és denominada en anglés: Nonlinear Impact Resonant Acoustic Spectroscopy (NIRAS). Esta consistix a relacionar el detriment que el material experimenta en les seues freqüències de ressonància, amb l'augment de l'amplitud de l'excitació. La segona tècnica consistix a investigar el comportament no lineal per mitjà de l'anàlisi del senyal corresponent a un sol impacte. Esta consistix a determinar les propietats instantànies de freqüència, atenuació i amplitud. Esta tècnica es denomina, en anglés, Nonlinear Single Impact Resonant Acoustic Spectroscopy (NSIRAS). Es proposen dos tècniques d'extracció del comportament no lineal per mitjà de l'anàlisi de les variacions instantànies de freqüència i atenuació. La primera tècnica consistix en la discretización de la variació de la freqüència amb el temps, per mitjà d'una anàlisi basat en Short-Time Fourier Transform (STFT). La segona tècnica consistix en un ajust per mínims quadrats dels senyals de vibració a un model que considera les variacions de freqüència i atenuació amb el temps. La tercera tècnica empleada en esta tesi pot ser empleada per a l'avaluació d'estructures in situ. La tècnica es tracta d'un assaig acusto-elástico en règim dinàmic. En anglés Dynamic Acousto-Elastic Test (DAET). Les variacions del mòdul elàstic obtingudes per mitjà dels mètodes NIRAS i NSIRAS proporcionen un comportament mitjà i no permeten derivar les variacions del mòdul elàstic en un sol cicle de vibració. Actualment, la tècnica DAET és l'única que permet investigar tot el rang de fenòmens no lineals en el material. D'altra banda, a diferència d'altres tècniques DAET, en este estudi s'empra com contrast una ona contínua. L'ús d'una ona contínua permet investigar les variacions relatives del mòdul elàstic, per a un senyal transitori. A més, permet la inspecció d'elements per mitjà de l'accés per una sola cara. / Eiras Fernández, JN. (2016). Studies on nonlinear mechanical wave behavior to characterize cement based materials and its durability [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/71439 / TESIS / Premios Extraordinarios de tesis doctorales