[pt] Este trabalho procura estudar materiais compostos constituídos por uma matriz de resina poliéster reforçada por fibras de vidro, com propriedades de ortotropia, transparência e birrefringência, através do desenvolvimento de métodos apropriados para a sua obtenção e sua caracterização mecânica e ótica. O material foi obtido a partir de um tipo de fibra de vidro disponível no mercado nacional: fio Roving 374, da Ocfibras, que serviu de reforço à resina poliéster Crystic 199PA rígida, comercializada pela Leo Glass, que constituiu a matriz. O material desenvolvido teve ambos comportamentos mecânico e ótico estudados através de diversos modelos sujeitos a estados uniaxiais e biaxiais de tensões. A discussão dos resultados obtidos e do método de análise experimental empregado, conhecido como foto elasticidade ortotrópica, levou à conclusão que este método pode ser aplicado com uma precisão razoável (mais ou menos 20 por cento), a despeito das dificuldades relativas à interpretação da resposta ótica do material, que depende da transparência do mesmo e da existência de baixas tensões residuais elásticas. / [en] The present work aims to study composite materials, more precisely, certain type of reinforced fiberglass polyester resin with orthotropic, birefringent and transparency properties, through the development of appropriate methods for its mechanical and optical characterization. A kind fiberglass available on the Brazilian market was used: roving 374, (by Ocfibras) which was combines with crystic 199 P.A rigid resin matrix (by Leo Glass). Both mechanical and optical behaviors were studied through several models subjected to uniaxial and biaxial states of stress. The discussion of the results and of the experimental methods used leaded to the conclusion that this method reached good resolution – of a maximum of 20 per cent – in spite of difficulties reached in interpreting the optical response this is a function of both material’s transparency and residual elastic stresses.

[pt] O aproveitamento sustentável do ouriço da castanha do brasil em materiais compósitos constitui a questão principal desta dissertação. A castanha do brasil é um fruto típico de grande representatividade cultural e econômica para a região amazônica e durante a sua extração há o descarte em abundância do invólucro lenhoso denominado ouriço. Este trabalho adotou metodologia experimental e está dividido em duas etapas. A primeira é a fase informativa constituída pela investigação dos conceitos de fundamentação sobre sustentabilidade, design e ciência dos materiais. A segunda descreve todo o processo de desenvolvimento do eco-compósito a partir do reaproveitamento do ouriço com resina vegetal. É apresentado desde a preparação dos experimentos á realização dos ensaios, como o de abrasão, cujo resultado indicou viabilidade técnica para aplicação do material em piso, já que o mesmo apresentou boa resistência à desgastes por atrito. As investigações realizadas contribuem para o aperfeiçoamento e adequação de tecnologia artesanal de fabricação, visando possibilitar a transferência desse conhecimento para comunidades ribeirinhas futuramente e contribuir para valorização desse produto da sociobiodiversidade. / [en] The sustainable use hedgehog chestnut Brazil in composite materials is the main issue of this thesis. The Brazil nut is a typical fruit of great economic and cultural representation to the Amazon region and during extraction for disposal in plenty of hard shell called hedgehog. This study adopted experimental methodology and is divided into two stages. The first phase is constituted by informative investigation of the concepts of reasoning on sustainability, design and materials science. The second describes the process of developing the eco-composite from resin-reused hedgehog plant. It appears from the preparation of experiments will perform the tests , such as abrasion , which results indicated the technical feasibility for application of the material in the ground, since it showed good resistance to chafing. The investigations contribute to the improvement and adaptation of technology artisanal manufacturing, aiming to make possible the transfer of this knowledge to future riverine communities and contribute to the enhancement of the product sociobiodiversity.

[pt] Os materiais termoplásticos compósitos, tais como o polipropileno reforçado com fibras de vidro curtas, são usados cada vez mais em diversos setores industriais. O reforço da fibra de vidro é uma forma utilizada para melhorar as propriedades mecânicas dos termoplásticos, devido ao elevado módulo das fibras e à melhor adesão entre as fibras e a matriz polimérica. No entanto, há poucas informações referentes às propriedades desses fluidos na literatura. No presente trabalho, um estudo das propriedades cisalhantes e elongacionais do polipropileno reforçado com fibras de vidros curtas é apresentado. As viscosidades cisalhantes e elongacionais foram obtidas em um reômetro capilar através da medição da queda de pressão na entrada convergente de um capilar axissimétrico. Utilizaram-se duas geometrias diferentes na entrada do capilar, para a obtenção dos dados experimentais: as geometrias semi-hiperbólica convergente e cônica convergente. Neste último, a viscosidade elongacional foi obtida a partir da queda de pressão na entrada, utilizando as análises de Cogswell e Binding. Simulações numéricas foram realizadas com o objetivo de investigar o comportamento do polipropileno em um processo de extrusão. As equações de conservação de massa e quantidade de movimento foram resolvidas utilizando o método dos elementos finitos a partir do programa comercial Polyflow (Ansys). Para modelar o comportamento da mecânico viscoelástico do polipropileno foram utilizados os modelos de Maxwell, Oldroyd-B e Phan-Thien Tanner (PTT), no entanto a comparação entre os resultados numéricos e os experimentais obtidos no reômetro capilar não apresentaram concordância satisfatória. / [en] Composite thermoplastic materials, like glass fiber reforced polypropropylene, are used increasingly in several industries. In particular, glass fiber reinforcement is used to improve the mechanical properties of thermoplastics, due to the high fiber modulous and to the better adesion between the fibers and the polymeric matrix. However, few data of material properties of these fluids are avaiable in the literature. In this work, a study of shear and elongational properties of a commercial short glass fiber reinforced polypropylene is presented. The shear and elongational viscosities were obtained using the pressure drop measured at a capillary rheometer, with axisymmetric converging dies. Two different die geometries were used: semihyperbolically convergent dies and conical convergent dies. In the last case, the elongational viscosity was obtained using the Cogswell and Binding analysis. Numerical simulations were also performed, to investigate the flow field through the extrusion die process, and to evaluate the pressure drop and elongational viscosity. The conservation equations of mass and momentum were solved via the finite element method, using the commercial program POLYFLOW (Ansys). The Maxwell, Oldroyd B and Phan Thien-Tanner (PTT) constitutive equations were used to model the viscoelastic mechanical behavior of Polypropylene, but the comparison between numerical results and experimental data obtained from the capillary rheometer did not show good agreement.

[pt] Este estudo teórico-experimental analisa o comportamento até a ruptura de vigas de concreto armado reforçadas externamente à torção com compósitos de fibras de carbono (CFC). No programa experimental, sete vigas de concreto armado, com seção transversal de 20 cm x 40 cm e 420 cm de comprimento, com mesma armadura de aço longitudinal e transversal e concreto com mesma resistência à compressão, foram ensaiadas até a ruptura. As vigas testadas foram divididas em três séries, sendo uma viga de referência sem reforço, três vigas com reforço transversal externo e três vigas com reforço externo transversal e longitudinal. Para a realização dos ensaios foi montada uma estrutura auxiliar de aço capaz de transferir às vigas a solicitação de torção pura. No estudo teórico foram desenvolvidas duas formulações. A primeira formulação, baseada no modelo da treliça espacial generalizada com abrandamento de tensões, apresenta uma sistemática para traçado da curva momento torçor x ângulo de torção por unidade de comprimento de vigas de concreto armado reforçadas à torção. A segunda formulação, fundamentada no modelo da Analogia da Treliça Espacial de acordo com a filosofia de dimensionamento do Eurocode 2, apresenta uma sistemática para dimensionamento de reforço com CFC . As duas metodologias adotam um modelo para determinação da aderência entre o substrato de concreto e o reforço. A inclusão da aderência nos modelos desenvolvidos é de grande importância porque em geral a ruptura do elemento estrutural ocorre devido ao descolamento do CFC. Os resultados experimentais obtidos nos testes das vigas foram utilizados para validar as duas formulações teóricas desenvolvidas. Os resultados experimentais apresentaram boa aproximação quando comparados com os modelos propostos. Verificou-se que todas as vigas reforçadas apresentaram um acréscimo de resistência à torção em torno de 40% em relação à viga de referência. Verificou-se que, após a fissuração, as vigas reforçadas apresentaram perda de rigidez inferior à da viga de referência. Observou-se que o ângulo da fissura medido experimentalmente, o ângulo de inclinação calculado pelo estado de deformação e o ângulo de inclinação calculado pelo estado de tensão da viga apresentaram valores próximos para cada viga. / [en] A theoretical-experimental research on the torsional behavior up to failure of reinforced concrete beams strengthened with external carbon fiber composites (CFC) was carried out. The experimental study comprises a series of seven reinforced concrete beams with the same compressive strength of concrete loaded to failure and subjected to torsion. The beams dimensions were 20 cm x 40 cm x 420 cm. The test specimens had the same internal steel reinforcement. The beams were divided in three series: the reference beam without strengthening; three beams with the external strengthening applied transversally and three beams with the external strengthening applied transversally and longitudinally. For the accomplishment of the tests an auxiliary steel structure was mounted, capable to transfer to the beams the pure torsion moment. In the theoretical study two analytical procedures were developed. The first formulation, based on the softened space truss model for torsion, presents a systematic to obtain the curve torsion moment x torsion angle per length unit of the reinforced concrete beams with CFC torsion strengthening. The second systematic, based on the Space Truss Model in accordance with the Eurocode 2, presents the design of the CFC strengthening. Both methodologies adopt the Chen and Teng bond model between concrete and CFC. The consideration of the bond in the developed models is very important because the failure of the concrete members often occurs from debonding of the CFC. The experimental results from the beams tests were used to validate the two analytical procedures. Good agreement was obtained with the experimental and analytical results. For all the strengthened beams the average values of torsion strength were increased by 40% when compared to the reference beam. After cracking, the loss of rigidity in the strengthened beams was lower then in the reference beam. The cracking angle experimentally measured and the strut angles evaluated by strain state and stress state presented close values.

[pt] Tubos de material compósito - matriz polimérica reforçada por fibra de vidro - fabricados pela técnica de enrolamento filamentar, foram caracterizados através de microscopia eletrônica digital e processamento de imagens. Três tubos foram fabricados em equipamento próprio seguindo parâmetros de enrolamento similar. Um tubo comercial fabricado por empresa especializada, com parâmetros de enrolamento mais complexos, também foi caracterizado. Para tal, seções circunferenciais foram observadas em um microscópio eletrônico de varredura com captura digital de imagem. Mosaicos de imagens foram gerados, permitindo obter informação com boa resolução local e, simultaneamente, grande abrangência espacial. Assim, foi possível realizar uma caracterização que abrangia desde o tamanho e forma de fibras individuais até a distribuição espacial de milhares de fibras em uma vasta área da amostra. Foram cridas rotinas de processamento e análise de imagens para medir dados como diâmetro, fator de forma, fração volumétrica e ângulo de enrolamento de fibras. Além disso, uma rotina específica foi desenvolvida para a identificação automática das várias camadas de fibras presentes no tubo comercial. / [en] Pipes made from composite material - polymer matrix reinforced with glass fibers - manufactured by filament winding, were characterized by scanning electron microscopy and image analysis. Three pipes were manufactured with equipment owned by the research group, following similar winding parameters. A commercial tube made by a specialized company, with more complex winding conditions, was also characterized. Circumferential sections were observed in a scanning electron microscope with digital image acquisition. Image mosaics were created, providing information with good spatial resolution and, at the same time, wide spatial coverage. Thus, it was possible to characterize size and shape of individual fibers and, simultaneously, obtain the spatial distribution of thousands of fibers within a large sample area. Image processing and analysis routines were created to measure fiber diameter, shape factor, area fraction and winding angle. A specific routine was developed for the automatic identification of the several fiber layers present in the commercial pipe.

[pt] Nesta dissertação foram desenvolvidos elementos estruturais passíveis de industrialização, utilizando o bambu como matéria prima principal, dando prosseguimento às pesquisas desenvolvidas pelo grupo de Materiais e Tecnologias Não Convencionais nesta Instituição, desde o final da década de 1970. Foram elaborados nós em bambu laminado contraplacado e ponteiras em material compósito polimérico, manufaturado com resíduo particulado proveniente da laminação do bambu Dendrocalamus giganteus. Foram ainda estudados colmos da espécie Phyllostachys aurea reforçados por toda a sua extensão com sisal trefilado embebido em poliéster. Estes componentes são destinados fundamentalmente à construção de treliças espaciais, retilíneas ou arqueadas, do tipo grelha em múltiplas camadas, aliando sustentabilidade e variabilidade formal para projetos de coberturas. Mediante pequenas adaptações, estes elementos podem ainda encontrar uso em outros tipos de estrutura como domos geodésicos, tensegritys e treliças planas, de caráter temporário ou permanente. A partir da análise experimental de materiais e componentes e de dados obtidos em literatura específica estudaram-se, os esforços solicitantes e deslocamentos desenvolvidos em diferentes geometrias de estruturas, via modelagem em programa comercial de elementos finitos, obtendo-se vãos livres de até 12m e áreas cobertas sobre 4 apoios com capitéis de até 324 metros quadrados com vão livre de 9m e balanços de 4,5m, elaboradas utilizando estes elementos. Os procedimentos desenvolvidos foram satisfatórios, permitindo a execução de elementos passíveis de industrialização e estocagem, de aplicação versátil e com acabamento variado, favorecendo a convencionalização do uso do bambu como material de construção. / [en] The research on non conventional materials and technologies has been carried out at the Civil Engineering Department of PUC-Rio since 1979, in order to stimulate its use in civil construction, reducing the pollution and the energy consumption provoked by industrialized materials such as steel and cement. To disseminate the application of the non-conventional materials and technologies (NOCMAT) in a very large scale, it is necessary to develop industrial methods to process them, ensuring high production with quality and durability. As a continuation of this line of research, the present study is concerned with the development of structural elements designed for space structures, using bamboo as the main material. For this purpose the bamboo Dendrocalamus giganteus, has been selected to prepare laminated composite for the joints. In turn, using its plaining residuals as an addition to a polyester matrix composite. This was molded as a conical capped connection designed and produced to provide safe links between the joints and the bar of the space truss elements. For the latter the Phyllostachys aurea bamboo transversally reinforced with a polyester treated sisal string along its entire length. These components were used to assemble plain or arched multiple layers space structures, binding sustainability and formal freedom to roof structures design. The load-displacement for different structural geometries were evaluated, using a commercial FEM software, based on the experimental data from this work and the available literature, presented 12m maximum free spans and 324 square meters covered area supported by four columns. The developed procedures were satisfactory, allowing the production of industrial processed elements, easy storage, different finishing and versatile application.

[pt] Para desenvolver materiais sustentáveis e estruturais, as técnicas de construção tradicionais são avaliadas em termos de normas técnicas de engenharia e os métodos de construção equivalentes são melhorados para aperfeiçoar o desempenho estrutural. No entanto, o uso de materiais naturais é limitado pelas tradições culturais com pouca ou nenhuma padronização, um exemplo é a diversidade de palmeiras nos trópicos latino-americanos, material para construções indígenas e outros usos. Portanto, este trabalho apresenta resultados da micro-estrutura, meso- estrutura e macro-estrutura para duas idades de troncos de palma Bactris gasipaes Kunth comumente conhecida como Pupunha. A microscopia óptica digital foi usada para a análise micro-estrutural, e para caracterizar a macroestrutura foi utilizado o processamento digital de imagens encontrando-se a variação da fracção de volume de fibras e o elemento de volume representativo (RVE). Além disso, foi realizada uma analise experimental para determinar as propriedades físicas básicas (umidade e gravidade especifica) e as propriedades mecânicas à tensão, flexão e torção, gerando como resultado a força máxima de tração (TS), o módulo de elasticidade de tração (TMO), o módulo de elasticidade de flexão (BMOE) e o módulo de rigidez (MOR). / [en] To develop sustainable and structural materials, traditional construction techniques are evaluated in terms of engineering standards and methods of equivalent design are improved to optimize structural performance. However, the use of natural materials is limited by cultural traditions with little or no standardization, one example is the diversity of palms in the Latin American tropics, material of indigenous constructions and others uses. Therefore, this work presents results of micro-structure, meso-structure and macro-structure for two ages of palm stem Bactris gasipaes Kunth groups commonly known as Peach Palm or Pupunha. Optical microscopy was performed for the micro structural analysis. Digital Image Processing was used to characterize the macrostructure, the variation of fiber volume fraction and the representative volume element (RVE). Furthermore, experimental research was carried out to determine basic physical properties (moisture and specific gravity) and mechanical properties to tension, flexion and torsion, generating as results the maximum tensile Strength (TS), the tensile modulus of elasticity (TMOE), bending modulus of elasticity (BMOE) and Modulus of Rigidity (MOR).

[pt] Os profissionais da construção civil vêm se tornando mais conscientes sobre seu papel no agravamento dos problemas ambientais, levando estes à procura de métodos e materiais que apresentem menos impacto ambiental. O uso de fibras vegetais como reforço vem sendo feito ao longo dos anos de forma a melhorar as propriedades mecânicas de compósitos, sendo estas de caráter renovável e biodegradáveis. A presente pesquisa visa a caracterização de biocompósitos para fabricação de habitações sociais de baixo impacto ambiental através do processo de moldagem por compressão das placas de vedação de tecido de fibra de juta e matriz de poliuretano vegetal e de impressão 3D de perfis e ligações de PLA e fibra vegetal de juta, sisal e rami. Para as placas moldadas por compressão foi feito um estudo da influência da direção da fibra nas propriedades mecânicas, constatando, através de ensaio de flexão monotônica, que a direção principal da fibra (urdume do tecido) apresenta a melhor resistência e maior rigidez, alcançando 37,2 mais ou menos 0,9MPa e 10,4 mais ou menos 1,1GPa, respectivamente. Analisando os efeitos à longo prazo, foi estudado o efeito da radiação ultravioleta nas placas, onde foram feitos ensaios em corpos de prova nas direções 0 graus e 90 graus expostos a uma lâmpada ultravioleta de 365nm por 3 (três) meses. Além disso, com os resultados dos ensaios foi possível aplicar a regra das misturas de forma inversa na determinação das propriedades da fibra e da matriz. Para os compósitos impressos 3D foi analisada a influência do tipo de fibra na resistência à tração e rigidez do material. Pelo ensaio à tração foram constatados aumentos significativos na resistência com o uso de fibras de rami (61,8 por cento) e sisal (110,8 por cento), chegando à resistência de 45,5 mais ou menos 6,1MPa e 59,3 mais ou menos 4,1MPa, respectivamente. / [en] Civil construction professionals have become more aware of their role in aggravating environmental problems, leading them to search for methods and materials that have less environmental impact. Vegetable fibers have been used as reinforcement over the years to improve the mechanical properties of composites, which are renewable and biodegradable. This research aims at the characterization of biocomposites for social housing manufacture with low environmental impact through the sealing plates compression molded process of jute fiber fabric and vegetable polyurethane matrix and 3D printing of PLA profiles and connections of jute, sisal, and ramie vegetable fiber. For the compression molded plates, a study was made to determine the influence of fiber direction on mechanical properties, noting, through a monotonic bending test, that the main fiber direction (warp of the fabric) has the highest resistance and stiffness, with 37.2 plus or minus 0.9MPa and 10.4 plus or minus 1.1GPa, respectively. Analyzing long term effects, the plates were exposed to ultraviolet radiation. In these tests, the specimens were exposed to a 365nm ultraviolet lamp during three months before being submitted to directional resistance trials in 0 degrees and 90 degrees. Furthermore, with the test results, it was possible to apply the mixing rule inversely to determine the fiber and matrix properties. For 3D printed composites, the influence of fiber type on the material s tensile strength and stiffness was analyzed. The tensile test found significant increases in strength with the use of ramie (61.83 percent) and sisal (110.80 percent) fibers, reaching a strength of 45.5 plus or minus 6.1MPa and 59.3 plus or minus 4.1MPa, respectively.

[pt] A integridade de tubulações é um dos aspectos-chave para a operação segura e eficiente das estruturas offshore. Falhas em tubulações podem resultar em consequências econômicas e ambientais significativas, tornando a gestão da integridade de tubulações uma prioridade importante para a indústria. Uma das ferramentas mais eficazes para gerenciar tubulações em serviço é através de testes não destrutivos (NDT, na sigla em inglês). Neste estudo, inspeções de ultrassom e shearografia foram realizadas em tubulações metálicas com reparos compósitos ao longo de aproximadamente dois anos e seus resultados foram comparados. As amostras de tubos de aço com reparos compósitos foram submetidas a pouco mais de 13.500 horas de envelhecimento acelerado por névoa salina, em três diferentes temperaturas. As amostras foram removidas das câmaras de névoa salina em intervalos regulares e inspecionadas usando aparelhos de inspeção em campo. Os resultados mostraram que ambas as técnicas forneceram resultados consistentes entre cada inspeção, embora nem sempre fossem consistentes entre si. Mapas comparando as detecções e a precisão de cada técnica foram fornecidos. A viabilidade de cada técnica como ferramenta de campo para monitorar a integridade das tubulações também foi avaliada com resultados positivos. Além disso, uma metodologia de Arrhenius modificada foi proposta como um primeiro passo para prever a propagação de danos a longo prazo. / [en] Pipeline integrity is one of the key aspects for safe and efficient operation of offshore structures. Pipeline failures can result in significant economic and environmental consequences, making pipeline integrity management a top priority for the industry. One of the most effective tools for managing in-service pipelines is non-destructive testing (NDT). In this study, ultrasound and shearography inspections were performed on composite pipeline repairs over the course of approximately two years and their results were compared. The test samples evaluated were steel pipes with composite repairs and were submitted to just over 13,500 hours of salt-spray accelerated ageing, under three different temperatures. Test samples were removed from the salt-spray chambers at regular intervals and inspected by using field inspection apparatus. The results showed that both techniques provided consistent results between each inspection, although not always being consistent with each other. Maps comparing detections and accuracy of each technique were provided. The feasibility of each technique as a field tool for monitoring pipeline integrity was also evaluated with positive results. Furthermore, a modified Arrhenius methodology was proposed as a first step towards predicting long-term damage propagation.

[pt] Nos últimos anos, os materiais compósitos cimentícios vêm ganhando destaque na indústria da construção civil. Suas excelentes propriedades mecânicas e contribuição para o controle de propagação de fissuras são um atrativo para seu emprego como material de construção. No entanto, normas técnicas para projeto envolvendo estes materiais e estruturas ainda não são consagradas. Uma melhor compreensão do comportamento de materiais cimentícios com adição de fibras requer o estudo de suas fases e da interação entre elas. Análises em diferentes escalas possibilitam esta representação. Tensões e deformações, dano e iniciação de fissuras ocorrem na escala das heterogeneidades e ajudam a explicar e prever o comportamento do concreto em uma escala macroscópica. A modelagem e simulação do comportamento destes compósitos é complexa e desafiadora. Para tal, é necessário definir os principais mecanismos que descrevem o comportamento do material de modo a escolher a descrição matemática adequada. Esta dissertação propõe metodologias para a modelagem numérica multiescala de materiais compósitos cimentícios. A partir de informações obtidas na escala do material, busca-se compreender melhor o comportamento global do compósito. Para isto, serão desenvolvidos métodos numéricos e computacionais baseados no Método dos Elementos Finitos, em técnicas de Inteligência Artificial e nos conceitos da Mecânica do Dano Computacional. Na macroescala, um modelo contínuo equivalente é desenvolvido através de técnicas probabilísticas e de Inteligência Artificial. Na mesoescala, duas abordagens são propostas. A primeira inclui as fibras através de elementos de interface, e a segunda através de um novo elemento compósito fibra-matriz. Os modelos desenvolvidos permitem avaliar a evolução do dano, o processo de propagação de fissuras, e o comportamento global carga-deslocamento do compósito até a ruptura. Resultados experimentais da literatura suportam as conclusões do trabalho. / [en] In recent years, fiber reinforced cement-based materials have gained relevance in the civil engineering industry. Due to its excellent mechanical properties and contribution to crack propagation control, there is a great appeal to its usage as a construction material. However, technical standards for fiber reinforced concrete are still not established. A better understanding of the behavior of cement composite materials requires the representation of the material phases and their interfacial behavior. Stresses and strain distributions, damage evolution and fracture initiation develop at the observation scale of the heterogeneities and help to explain and predict the behavior of concrete at a macroscopic level. The numerical modeling of these composites emerge as challenging and complex problems. For this, it is necessary to define the main mechanisms that describe the material behavior in order to choose the proper mathematical formulation. This dissertation proposes methodologies for the numerical modeling of cement composite materials in a multiscale approach. From the information obtained at the material scale, this work aims at assessing the global behavior of the composite. Numerical and computational procedures will be developed based on the Finite Element Method, Artificial Intelligence techniques and concepts of Computational Damage Mechanics. At the macroscale, an equivalent continuum model is developed through probabilistic and Artificial Intelligence techniques. At the mesoscale, two approaches are proposed. The first includes the fibers through interface elements. The second adopts a new fiber-matrix composite element. With the models developed here, it is possible to evaluate damage evolution, fracture propagation patterns, load-displacement global behavior of the composite upto failure. Experimental results from the literature give support to the conclusions.