Thesis (Ph.D.)--University of Melbourne, Dept. of Civil and Environmental Engineering, 2007. / Typescript. Includes bibliographical references (leaves 344-361).

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-11T13:50:57Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3438463 bytes, checksum: 58df13a5453da33ec72ad547b4ea7d40 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-11T13:50:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3438463 bytes, checksum: 58df13a5453da33ec72ad547b4ea7d40 (MD5) Previous issue date: 2014-12-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The use of ferromagnetic materials such as steel have been abundant in products and manufacturing equipment due to their magnetic properties, which generates an interaction between them and the applied magnetic fields. This interaction has been studied for the development of Non-Destructive Testing (NDT) used to detect cracks, heterogeneity, degree of deformation and accompanying precipitation of desirable and / or undesirable phases in materials. In this work a NDT technique based on the application of magnetic fields in the region of reversal of the magnetic materials has been developed. There were compared an SAE 1045 steel and an ASTM 6261 aluminum alloy, being then classified as paramagnetic and ferromagnetic, respectively. It was tried to knowledge of how the variables metallographic geometry and texture could interfere with magnetic induction (B) in these materials. It was determined the values of H and optimum thickness, the equations relating the geometry, thickness, and shape of the samples had magnetic anisotropy and rotating the samples. The technique proved promising with both materials interacted with the magnetic field applied by working in a common region for the two materials magnetization, the magnetic region of reversibility. The method was sensitive to metallographic texture, being promising for determining the best direction of magnetization in materials for electrical purposes. The geometry of the samples influenced the amount of magnetic induction, carrying out mathematical corrections for the comparison of different shapes, sizes, thicknesses and materials is required. For the SAE 1045 steel was magnetic anisotropy due to the existence of metallographic texture from the manufacturing process by rolling steel. For aluminum ASTM 6261 did not occur in magnetic anisotropy due to the lack of metallographic texture. / O uso de materiais ferromagnéticos como o aço tem sido abundante na fabricação de produtos e equipamentos devido às suas propriedades magnéticas, que gera uma interação entre eles e os campos magnéticos aplicados. Essa interação tem sido estudada para o desenvolvimento de Ensaios Não Destrutivos (END) utilizados na detecção de trincas, heterogeneidades, grau de deformação e acompanhamento da precipitação de fases desejáveis e/ou indesejáveis em materiais. Neste trabalho foi desenvolvida uma técnica END baseada na aplicação de campos magnéticos na região de reversibilidade magnética dos materiais. Foram comparados um aço SAE 1045 e uma liga de alumínio ASTM 6261, sendo eles classificados como ferromagnético e paramagnético, respectivamente. Buscou-se o conhecimento de como as variáveis geometria e textura metalográfica poderiam interferir nas respostas de campo magnético induzido (B) nestes materiais. Determinaram-se os valores de H e espessuras ideais, as equações que relacionam geometria, espessura e formato das amostras e se havia anisotropia magnética rotacionando as amostras. A técnica se mostrou promissora, tendo ambos os materiais interagido com o campo magnético aplicado por se trabalhar em uma região de magnetização comum aos dois materiais, a região de reversibilidade magnética. O método se mostrou sensível à textura metalográfica, sendo promissora para a determinação da direção de melhor magnetização em materiais para fins elétricos. A geometria das amostras influenciou no valor de campo magnético induzido, sendo necessária a realização de correções matemáticas para a comparação de materiais de diferentes formatos, espessuras e tamanhos. Para o aço SAE 1045 ocorreu anisotropia magnética em virtude da existência de textura metalográfica proveniente do processo de fabricação por laminação do aço. Para o alumínio ASTM 6261 não ocorreu anisotropia magnética em virtude da inexistência de textura metalográfica.

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-06-22T12:49:00Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-06-22T12:49:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

A teoria da acustoelasticidade relaciona a variação de velocidade de propagação de ondas mecânicas à variação de tensão em um meio sólido. Em materiais frágeis como concreto, a danificação altera a velocidade de propagação paralelamente ao efeito acustoelástico. O objetivo deste trabalho é identificar e quantificar como a danificação e o efeito acustoelástico agem sobre a Velocidade de Pulso Ultrassônico (VPU) em corpos de prova de concreto submetidos a compressão uniaxial. Para tanto, foram realizadas três fases de ensaio. A primeira fase objetivou gerar dados para a análise da aplicação da interferometria de cauda de onda (Coda Wave Interferometry – CWI). Duas variações deste método foram estudadas e comparadas, com o propósito de determinar-se qual gera melhores resultados e quais parâmetros devem ser adotados para as análises. Para tal, um código computacional foi desenvolvido utilizando a linguagem Python 3.6.0. Foi constatado que a técnica do alongamento apresenta resultados melhores que a técnica tradicional da interferometria de cauda de onda. A segunda etapa foi dedicada ao estudo da variação de velocidade de propagação devido à recuperação de dano do corpo de prova. A terceira fase abordou a influência da geometria da amostra e da composição do concreto sobre a resposta do material à acustoelasticidade. Além disso, definiu-se um Índice de Dano (D) baseado na redução do módulo de elasticidade devido ao carregamento, a fim de isolar a variação de velocidade causada pelo efeito acustoelástico. Quanto ao estudo da recuperação de dano ao longo do tempo, a variação relativa de velocidade nas primeiras 24 horas após a retirada do carregamento se mostrou muito pequena em relação às variações geradas pelas condições de temperatura e umidade. Concluiu-se também que as amostras cilíndricas apresentaram respostas mais uniformes ao efeito acustoelástico que as amostras prismáticas. Por fim, o Índice de Dano se mostrou eficaz para isolar os efeitos da danificação e da acustoelasticidade sobre a VPU. / The acoustoelasticity theory relates the variation in propagation velocity of mechanical waves to the stress variation in a solid medium. In brittle materials such as concrete, damage affects the propagation velocity parallel to the acoustoelastic effect. This research aims to identify and quantify how damage and acoustoelastic effect act on Ultrasonic Pulse Velocity (UPV) in concrete samples subjected to uniaxial compression. In order to do so, three phases of testing were performed. The first one focused on generating data to analyze the application of the Coda Wave Interferometry (CWI). Two variations of this method were studied and compared, to the purpose of determining which variation shows better results and which parameters should be adopted in the analysis. To enable the analysis, a computational code using Python 3.6.0 language was developed. It was verified that the stretching technique shows better results than the traditional coda wave interferometry technique. The second phase was dedicated to study the variation in propagation velocity due to damage recovery in the sample. The third phase addressed the influence of the sample geometry and the concrete composition over the response from the material to the acoustoelasticity. Furthermore, a Damage Index (D) was defined based on the elastic modulus reduction due to loading, in order to isolate the variation of velocity due solely to the acoustoelastic effect. Regarding the study of damage recovery over time, the relative velocity variation in the first 24 hours following the withdrawal of the loading showed to be too little when compared to the variations caused by temperature and humidity conditions. It was also concluded that the cylindrical samples showed more uniform responses to the acoustoelastic effect than the prismatic samples. Finally, the Damage Index proved itself to be a reliable tool to isolate the effects of damage and acoustoelasticity over the UPV.

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-06-22T12:49:00Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-06-22T12:49:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Na presente dissertação, foi desenvolvido um equipamento para tomografia com nêutrons que está operacional e instalado no canal de irradiação 14 do Reator Nuclear de Pesquisas IEA-R1 do IPEN-CNEN/SP. As imagens apresentadas neste trabalho, são de objetos que foram selecionados de modo a realçarem uma das principais aplicações da técnica, que é o estudo de materiais hidrogenados mesmo se envoltos por espessa camada de alguns metais. Neste equipamento, uma tomografia completa pode ser obtida em 400 s, com uma resolução espacial máxima de 205 μm. Estas características são comparáveis às dos equipamentos mais desenvolvidos em operação em outros países, e propiciam imagens com qualidade suficiente para que sejam realizadas análises tanto qualitativas quanto quantitativas dos objetos inspecionados. A implementação da técnica da tomografia com nêutrons abre a possibilidade de novas linhas de pesquisa, pois disponibiliza uma nova ferramenta para inspeção de objetos, que fornece uma visão da sua estrutura interna, que nem sempre é possível por métodos de imageamento bidimensional. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

O objetivo desta pesquisa é avaliar uma metodologia utilizando ondas de ultrassom para estimar a resistência de peças estruturais de madeira de peroba-rosa, Aspidosperma polyneuron Müll. Arg. A metodologia pode ser utilizada para orientar projetos de restauro de estruturas de madeira do patrimônio histórico, onde de acordo com os critérios da restauração, a avaliação por métodos destrutivos não são recomendados. A verificação foi realizada em três amostras retiradas de edificações construídas há 122 anos, 50 anos e peças sem uso de madeira da espécie perobarosa, que foram submetidas à sequência de ensaios não destrutivos e destrutivos. Os corpos-de-prova ensaiados tiveram suas dimensões definidas de acordo com os métodos de ensaio de resistência à compressão e à flexão da norma ABNT 7190:1997 e o teor de umidade estabilizado na condição padrão de referência a 12%. Os ensaios com o uso de equipamento de ultrassom com freqüência de 100 KHz e transdutores de ondas longitudinais e transversais foram utilizados para a determinação da velocidade ultrassônica nos três eixos da madeira (longitudinal, radial e tangencial). Em seguida, os mesmos corpos-de-prova foram submetidos aos ensaios de determinação da resistência e da rigidez à compressão e à flexão de acordo com a norma NBR 7190:1997. O resultados dos ensaios dinâmicos e estáticos foram correlacionados, tendo, portanto sido definido o coeficiente de correlação R²= 0,56 na direção do eixo longitudinal. / The objective of this research is to evaluate a methodology by making use of ultrasound waves to estimate the strength of structural timber of peroba-rosa, Aspidosperma polyneuron Müll. Arg. This methodology can be used to provide guidance in restoration projects of wooden structures of historical buildings, where the assessment by destructive methods is not recommended, according to the restoration criteria. The sequence of tests was performed by using both non destructive and destructive analysis methods on samples from three buildings constructed 122 years ago, 50 years ago and non used wood. The specimens tested had their dimensions defined according to the test methods of ABNT 7190:1997 for resistance to compression and bending and their moisture content was stabilized at 12%. The tests using ultrasound equipment with a frequency of 100 kHz transducers and longitudinal and transverse waves were used to determine the ultrasonic velocity in three axes of the wood (longitudinal, radial and tangential). Afterwards, the same specimens were tested to determine the strength and stiffness to compression and bending in accordance with NBR 7190:1997. The test results of dynamic and static modulus were correlated, obtaining thus the correlation coefficient of R²=0.54 in the longitudinal direction.

Orientador: Julio Soriano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T02:26:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Veiga_NadiaSchiavonda_M.pdf: 2631028 bytes, checksum: 691c2efa4c134e00748b530909cb9973 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A densidade da madeira é uma propriedade física importante às diversas aplicações, tais como na construção civil, na fabricação de móveis e na indústria de papel e celulose. Essa propriedade varia de espécie para espécie, sendo também influenciada por variações do teor de umidade. Convencionalmente, a densidade da madeira é obtida em laboratório por procedimentos padronizados. Diversas pesquisas buscam apontar métodos de ensaios não destrutivos que possam correlacionar seus resultados com a densidade da madeira. Neste contexto, esta pesquisa teve como objetivo estabelecer correlações dos resultados da esclerometria (ensaio não destrutivo) com a densidade da madeira. Para tanto, três espécies folhosas com densidades distintas foram escolhidas, sendo elas o Cumaru (Dipteryx odorata), a Garapa (Apuleia leiocarpa) e o Cedro (Cedrela ssp), das quais foram extraídas peças prismáticas medindo 80 mm x 200 mm x 300 mm. Duas condições de umidade foram consideradas: a de madeira não estabilizada, com umidade de pátio de madeireira, e a de madeira estabilizada por secagem. Esses prismas foram submetidos a impactos esclerométricos nas direções anatômicas longitudinal, radial e tangencial. As densidades foram determinadas pelo método da ABNT NBR 7190 (1997). Das correlações geradas para cada uma das direções anatômicas, foram obtidos coeficientes de correlação superiores a 0,81, indicando que os índices esclerométricos e a densidade podem ser correlacionados linearmente. Finalmente, pode-se concluir que a esclerometria é um método adequado para estimar a densidade da madeira / Abstract: Wood density is an important physical property for various applications, such as in the construction, furniture making and pulp and paper industry. This property varies among species, being also influenced by variations in moisture content. Conventionally, the density of the wood is obtained in the laboratory by standardized procedures. Several researches are pointing nondestructive testing methods that can correlate their results with wood density. In this context, this study aimed to establish correlations between the results of sclerometry (nondestructive testing) with the density of the wood. For this purpose, three broadleaves species with different densities Cumaru (Dipteryx odorata), Garapa (Apuleia leiocarpa) e Cedro (Cedrela ssp) were chosen, of which were extracted prismatic pieces measuring 80 mm x 200 mm x 300 mm. Two moisture content conditions were considered: non-stabilized wood with moisture content of sawmill patio, and wood stabilized by drying. These prisms were subjected to esclerometric impacts in the longitudinal, radial and tangential anatomical directions. The densities were determined by method of ABNT NBR 7190 (1997). From the correlations generated for each anatomical direction, were obtained correlation coefficients greater than 0.81, indicating that esclerometric indexes and density can be correlated linearly. Finally, it can be concluded that sclerometry is a suitable method to estimate the density of the wood / Mestrado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestra em Engenharia

Ce travail de thèse porte sur l'étude et le développement de stratégies innovantes pour la résolution, basée sur l'utilisation de la simulation et de la théorie de l'apprentissage statistique, de problèmes inverses dans le domaine contrôle non destructif (CND) par méthodes électromagnétiques. L’approche générale adoptée consiste à estimer un ensemble des paramètres inconnus, constituant un sous-ensemble des paramètres décrivant le scénario de contrôle étudié. Dans les cas de CND, les trois applications classiquement visées sont la détection, la localisation et la caractérisation de défauts localisés dans le matériau inspecté. Ce travail concerne d’une part la localisation et la caractérisation des fissures et d’autre part l'estimation de certains paramètres de sonde difficiles à maîtriser ou inconnus. Dans la littérature, de nombreuses méthodes permettant de remonter aux paramètres inconnus ont été étudiées. Les approches d'optimisation standard sont basées sur la minimisation d'une fonction de coût, décrivant l'écart entre les mesures et les données simulées avec un solveur numérique. Les algorithmes les plus répandus se fondent sur des approches itératives déterministes ou stochastiques. Cette thèse considère le problème de l'estimation de paramètres inconnus dans une perspective d'apprentissage statistique/automatique. L’approche supervisée adoptée est connue sous le nom de d’apprentissage par l'exemple (LBE en anglais). Elle se compose d’une première phase, dite hors ligne, pendant laquelle un « modèle inverse » est construit sur la base de la connaissance d’un ensemble de couples entrée/sortie connu, appelé ensemble d’entraînement. Une fois la phase d’apprentissage terminée et le modèle généré, le modèle est utilisé dans une phase dite en ligne pour prédire des sorties inconnues (les paramètres d'intérêt) en fonction de nouvelles entrées (signaux CND mesurés appartenant à un second ensemble dit de test) en temps quasi-réel. Lorsqu’on considère des situations pratiques d'inspection, en raison du grand nombre de variables impliquées, la création d'un modèle précis et robuste n’est pas une tâche triviale (problème connu comme la malédiction de la dimensionnalité). Grâce à une étude approfondie et systématique, l’approche développée dans cette thèse a conduit à la mise en place de différentes solutions capables d’atteindre une bonne précision dans l’estimation des paramètres inversés tout en conservant de très bonnes performances en temps de calcul. Le schéma LBE proposé dans cette thèse a été testé avec succès sur un ensemble des cas réels, en utilisant à la fois des données synthétiques bruitées et des mesures expérimentales. / The research activity of the PhD thesis focuses on the study and development of innovative strategies for the solution of inverse problems arising in the field of Non-Destructive Testing and Evaluation (NDT-NDE), based on the use of statistical learning theory. Generally speaking, the objective of the optimization stage is the retrieval of the unknown parameters within the studied electromagnetic scenario. In the case of NDT-NDE, the optimization problem, in terms of parameters to estimate, is divided into three stages, namely detection, localization and characterization. This work mainly addresses localization and characterization of crack(s) and/or estimation of probe(s) parameters. Unknown parameters, constituting a subset of the parameters set describing the electromagnetic scenario, are robustly estimated using several approaches. Standard optimization approaches are based on the minimization, by means of iterative approaches like stochastic and/or deterministic algorithms, of a cost function describing the discrepancy between measurements and prediction. This thesis considers the estimation problem in a machine learning perspective, adopting well known Learning-By-Example (LBE) paradigm. In a so-called offline phase, a surrogate inverse model is first fitted on a set of known input/output couples, generated through numerical simulations. Then, in a so-called online phase, the model predicts unknown outputs (the parameters of interest) based on new inputs (measured NDT signals) in quasi-real time. When considering practical inspection situations, due to the large number of variables involved (known as curse of dimensionality), obtaining an accurate and robust model is not a trivial task. This thesis carries out a deep and systematic study of different strategies and solutions to achieve simultaneously good accuracy and computational time efficiency in the parameters estimation. Moreover, a particular emphasis is put on the different approaches adopted for mitigating the curse of dimensionality issue. The proposed LBE schema has been tested with success on a wide set of practical problems, using both synthetic noisy data and experimental measurements.

As a part of the Dutch development program Geo-impulse, which aims to half the occurrence of geotechnical failures in civil engineering projects inside the Netherlands by 2015, this master thesis is investigating how to trace imperfections in bored piles at an early stage. The objective is to carry out literature study on suitable methods and then focus the research on one particular method. The basis of the research is the single-hole sonic logging method. Field and laboratory measurements are carried out with the aim to investigate the detection range of the method as well as try to apply more advanced post-processing techniques. Results from the measurements are discussed and also a comparison between single-hole sonic logging and the better standardized test cross-hole sonic logging is made. The results indicate that single-hole sonic logging has a small detection range inside a bored pile, especially compared to cross-hole sonic logging. Also more advanced post-processing techniques fails or make the test to advance to use on a daily basis. Finally the recommendation is to carry on research with other techniques which in scientific papers have showed some promising results.

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