Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Ciências e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:47:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339445.pdf: 3158095 bytes, checksum: 7e767368353d423cf29e316e97a73683 (MD5) Previous issue date: 2015 / A liga binária nanoestruturada Cr3Ge foi produzida através da técnica de moagem mecânica ou mecanossíntese, e suas propriedades estruturais e térmicas foram monitoradas ao longo do processo. Modelo termodinâmicos foram realizados para determinar uma estequiometria (faixa estequiométrica) para a qual o caráter cristalino da amostra era esperado. A evolução estrutural de formação da liga em função do tempo de moagem foi seguida através das técnicas de difração de raios X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC), espectroscopia de absorção fotoacústica (PAS) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Medidas de DRX mostraram que inicialmente formou-se uma solução sólida de Ge na rede do Cr, e a partir de 10 horas de moagem uma nova fase cristalina foi identificada, a Cr11Ge19. Provavelmente, essa nova fase surgiu devido à instabilidade da solução sólida, que teria atingido o limite de solubilidade, aliada à crescente quantidade de energia cinética aplicada ao sistema. Uma fase amorfa foi detectada por análises de DSC a partir de 5 horas de moagem, com crescimento até 15 horas, quando foi atingido o máximo de variação de entalpia do pico de cristalização. A partir de 20 horas de moagem, tanto a fase amorfa quanto a fase metaestável Cr11Ge19 deram origem à fase Cr3Ge, termodinamicamente estável. A partir de 32 horas, toda a fase amorfa também havia sido transformada, restando somente Cr3Ge. Nesse tempo de moagem o tamanho de cristalito (D) obtido para a fase Cr3Ge foi 91,5 Å com microdeformação (e) de 0,516%. A difusividade térmica (a) foi determinada como 0,0549 cm2/s. A amostra foi então submetida a dois tratamentos térmicos consecutivos, 550°C e 800°C, a fim de eliminar os defeitos da estrutura nanométrica formada, além de promover crescimento de grãos (cristalitos). Os efeitos estruturais e térmicos causados pelo tratamento térmico foram avaliados, através de medidas DRX e PAS. Foram obtidos os valores de D = 321,5 Å, e = 0,086 % e a = 0,0895 cm2/s. Observou-se um aumento no grau de cristalinidade da fase Cr3Ge, bem como aumento no valor da difusividade térmica das amostra tratada. O índice de mérito calculado para 32 horas de moagem (ZT = 0,0633) diminuiu com o tratamento térmico para ZT = 0,0440. <br> / Abstract : The Cr3Ge binary alloy was produced via the mechanical milling or mechanosyntesis technique, and its thermal and structure proprieties were monitored throughout the process. Thermodynamic calculations were conducted to determine the stoichiometry (stoichiometric zone) in which the crystalline quality of the sample was expected. The structural evolution of formation of the alloy due to the milling time was followed/analyzed via the x-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), photoacoustic spectroscopy (PAS) and scanning electron microscopy (SEM). XRD measurements showed an initial formation of a solid solution of Ge in the Cr lattice, and after 10 hours of milling a new crystalline phase was identified, the Cr11Ge19. Probably, this new phase appeared because of the solid solution instability, which would have reached the solubility limit, combined to the growing quantity of kinetic energy applied to the system. An amorphous phase was detected via DSC analysis after 5 hours of milling, increasing until 15 hours, when it reached the maximum enthalpy variation of the crystallization peak. After 20 hours of milling, both the amorphous phase and the metastable Cr11Ge19 phase generated the Cr3Ge phase, thermodynamically stable. After 32 hours, all the amorphous phase had also been transformed, with only Cr3Ge left. After this grinding time, the crystallite size (D) obtained for the Cr3Ge phase was 91,5 Å with 0,516% of microdeformation (e). The thermal diffusivity (a) was determined as 0,0549 cm²/s. Two consecutive heat treatments, 550°C and 800°C, were then applied to the sample, in order to eliminate the defects of the formed nanometric structure, in addition to further the grain growth (crystallites). The thermal and structure defects caused by the heat treatment were evaluated, via XRD and PAS measurements. The values D = 321,5 Å, e = 0,086% and a = 0,0895 cm²/s were obtained. An improvement of the crystallinity grade of the Cr3Ge phase was observed, in addition to the growth in the thermal diffusivity value of the treated samples. The merit index calculated for 32 hours of milling (ZT = 0,0633) decreased to ZT = 0,0440 with the thermal treatment.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Gradução em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-10-25T03:12:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342965.pdf: 6544600 bytes, checksum: 2fa88171ad8e9d7608c28e18c29b72a6 (MD5) Previous issue date: 2016 / A cinética de crescimento de camadas cristalinas superficiais e sua influência nas propriedades mecânicas, foram estudadas em vidros dos sistemas LZS, 9,56Li2O?22,36ZrO2?68,08SiO2 (% massa) e LZSA, 11,70Li2O?12,60ZrO2?7,10Al2O3?68,60SiO2 (% massa). O vidro foi produzido a partir de matérias-primas (Li2CO3, ZrSiO4, Al2O3 e SiO2), comercialmente disponíveis. Estas foram dosadas, homogeneizadas e fundidas a 1550 °C/ 120 min e, os líquidos obtidos, vazados em molde metálico. Foi determinada a composição química dos vidros obtidos e análises térmicas foram realizadas para a determinação do coeficiente de expansão térmica e das temperaturas características dos vidros produzidos por meio de calorimetria diferencial exploratória. Analisou-se a cinética de cristalização superficial onde, primeiramente, determinou-se, usando o método não isotérmico de Kissinger, a energia para a cristalização dos vidros. Em seguida, amostras dos vidros foram preparadas e submetidas a tratamentos térmicos em diferentes temperaturas (825 950 °C) e tempos (30 150 min), formando camadas cristalinas superficiais. Foi realizado o corte e a preparação ceramográfica (seção transversal), tal que imagens das camadas cristalizadas formadas puderam ser visualizadas (MO/MEV) e medidas. Os resultados mostraram que é possível obter-se vitrocerâmicos dos sistemas LZS e LZSA, contendo silicatos de lítio e de zircônio e espodumênio-ß. As espessuras variaram entre 13 e 3480 µm, com taxas de crescimento entre 0,4 e 25 µm/min. Amostras dos vidros foram submetidas a tratamentos térmicos (775 °C/ 540 780 min, LZS, 700 °C/ 480 720 min, LZSA) para a formação de uma camada cristalina superficial e posterior análise das propriedades mecânicas dos vitrocerâmicos formados. Para ambos os sistemas, houve um incremento nas propriedades analisadas que foram módulo de elasticidade, resistência mecânica à flexão e microdureza Vickers. Este incremento está ligado a formação de uma camada de forças compressivas superficiais geradas em função da evolução da camada cristalina.<br> / Abstract : The growth kinetics of surface crystalline layers and its effect on mechanical properties were studied in glasses system LZS, 9,56Li2O?22,36ZrO2?68,08SiO2 (wt. %) and LZSA, 11,70Li2O?12,60ZrO2?7,10Al2O3?68,60SiO2 (wt. %). The glasses were produced from commercial raw materials (Li2CO3, ZrSiO4, Al2O3 e SiO2). These, were weighted, homogenized and melted (1550 °C/ 120 min) and casted in metal mold. Was determined the chemical composition of the glasses and thermal analysis were done in order to determine thermal expansion coefficient and the characteristic temperatures of the glasses produced by differential scanning calorimetry. We analyzed the surface crystallization kinetics; first, it was determined, using the non-isothermal method of Kissinger to determine the energy for crystallizing the glasses. Then samples were prepared and heat-treated at different temperatures (825 ? 950 °C) and times (30 ? 150 min) making the crystal layers. After, the samples were cutted, ground and polished (cross-section), such that images of the crystallized layer formed could be visualized (OM/SEM) and measured. The results shown that is possible to obtain glass-ceramics from LZS and LZSA system, with lithium and zirconium silicates and spodumene-ß. The thickness varied between 13 and 3480 µm, with growth rate between 0.4 and 25 µm/min. Other samples were heat-treated (775 °C/ 540 ? 780 min, LZS, 700 °C/ 480 ? 720 min, LZSA) to generate crystalline layer and evaluate the mechanical properties in the glassceramics obtained. For both, there has been an increase in the analyzed properties, which were elastic modulus, flexural strength and Vickers hardness. This growth is linked to the formation of a compressive layer on surface generated due to the evolution of the crystalline layer.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-02-07T03:07:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343259.pdf: 2298209 bytes, checksum: aae4e1999965214dee394590ea710893 (MD5) Previous issue date: 2016 / O objetivo deste trabalho de mestrado foi desenvolver compósitos de poli(éter éter cetona) (PEEK) com 30% em massa de pó vítreo do sistema Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3 (LZSA) e compósitos de PEEK com 30% em massa de fibras naturais de sílica amorfa (NASF) pela técnica de compressão a frio. Além disto, foram produzidos compósitos com a atomização da mistura e compósitos com carga inorgânica submetida a um tratamento de superfície para aumentar a adesão entre o PEEK e a carga. O pó vítreo de LZSA foi submetido a um tratamento com o PEEK sulfonado (SPEEK) com grau de sulfonação igual à 71%. Já as fibras foram submetidas a um tratamento de superfície com ácido cítrico, sendo que a efetivação destes tratamentos foi verificada por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os materiais foram caracterizados por análises químicas, microestruturais, termofísicas, mecânicas e citotóxicas. Os resultados dos ensaios mecânicos indicaram que a incorporação da carga inorgânica aumentou o módulo de elasticidade do PEEK em até 59,05%. Já o aumento da microdureza foi somente significativo para os compósitos com NASF, onde um houve um aumento em até 31,92%. A introdução da carga inorgânica reduziu a resistência à flexão do PEEK em até 24,90%, com exceção dos compósitos com carga submetida ao tratamento de superfície. Neste caso, a resistência à flexão do PEEK foi mantida. Além disto, os compósitos com carga submetida ao tratamento de superfície também apresentaram maior resistência à flexão do que os outros grupos de compósitos. Isto indica que o tratamento de superfície contribuiu para aumentar a adesão interfacial entre carga e matriz polimérica. Os resultados do ensaio de citotoxicidade do PEEK/NASF indicaram que adição das fibras ao PEEK estimulou a atividade metabólica dos fibroblastos cultivados neste compósito quando comparado ao PEEK. O compósito de PEEK com NASF funcionalizadas apresentou os resultados mais significantes em termos mecânicos, além de o ensaio de citotoxicidade ter indicado que o compósito com NASF não é citotóxico. Desta forma, este material apresenta potencial clínico para ser empregado em reabilitação oral e implantodontia.<br> / Abstract : The main aim of this study was to develop poly(ether ether ketone) (PEEK) composites containing 30 wt% vitreous powder of the Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3 system (LZSA) and PEEK composites containing 30 wt% natural amorphous silica fibers (NASF). The materials were manufactured by the cold compression molding technique. In addition, it was also manufactured composites with the atomized powder and composites with inorganic fillers that were subjected to a surface treatment in order to enhance the adhesion between PEEK and inorganic filler. It has been performed a surface treatment on the LZSA vitreous powder with sulphonated PEEK (SPEEK) with a degree of sulphonation equal to 71%. The surface treatment of the NASF was done with citric acid and the effectiveness of these treatments were confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The materials were characterized by chemical, microstructural, thermophysical, mechanical and cytotoxic analysis. The results of the mechanical assays showed that the incorporation of the inorganic filler increased the elastic modulus of PEEK up to 59.05%. On the other hand, the increase of the microhardness was significant only for composites with NASF, where there was an increase up to 31.92%. The introduction of the inorganic filler reduced the flexural strength of PEEK up to 24.90%, with the exception of composites with fillers subjected to the surface treatment. In this case, the flexural strength of PEEK was maintained. In addition, the composites with inorganic filler subjected to the surface treatment had higher flexural strength than the other groups of composites. This indicates that the surface treatment helped to increase the interfacial adhesion between filler and polymeric matrix. The results of the cytotoxicity assay performed on the PEEK/NASF composite indicated that the addition of the fibers into PEEK stimulated the metabolic activity of fibroblasts cultured in the composite in relation to PEEK. The PEEK composite with functionalized NASF showed the most significant results in mechanical terms. Moreover, the cytotoxicity assay revealed that the PEEK composite with NASF is not cytotoxic. Such material has the clinical potential to be used in oral rehabilitation and implantology.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-20T20:15:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192388.pdf: 2211626 bytes, checksum: 0ddf4c2ee8d133b27f03d0626cfc1843 (MD5) / O poliestireno expansível, EPS, pode ser definido como uma matriz do polímero onde se encontra impregnado um agente de expansão. Esse agente de expansão é um fluido que, pelo aumento da temperatura, aumenta seu volume e força a partícula a se expandir. O EPS convencional, aquele disponível comercialmente, utiliza hidrocarbonetos voláteis como agente de expansão. O emprego de novas substâncias que poderiam atuar como promotores de expansão é uma alternativa para a redução de custo do produto final e tem sido reportado nos últimos anos. Particularmente, a substituição por água aparece como uma possibilidade de interesse. Este trabalho apresenta uma metodologia para a obtenção de EPS com água como agente de expansão. Ainda, técnicas de caracterização foram aplicadas a fim de elucidar as relações entre as propriedades deste material e seu comportamento frente ao processo de expansão. Sucintamente, promoveu-se a incorporação da água nas pérolas de poliestireno para, assim, dotá-lo da capacidade de expandir. A água foi pulverizada, ou aspergida, sobre o monômero e, pela ação do surfactante, um sistema em emulsão foi formado. O produto final foi produzido em suspensão e a reação seguiu até que as gotas do monômero fossem convertidas em pérolas sólidas contendo o agente de expansão espalhadas no seu interior. Foram determinados peso molecular médio ponderal, teor de monômero residual, temperatura de transição vítrea, quantidade de agente de expansão incorporado, massa específica, razão de expansão, diâmetro médio e dispersão dos diâmetros das gotas de água incorporada e, finalmente, a dimensão média e dispersão das células formadas após a expansão. Foi avaliada a influência do uso de um agente reticulante já empregados no caso do EPS convencional. O material foi obtido em ampliação de escala e em reatores sem semelhança geométrica, e os resultados foram reproduzidos quanto à incorporação de água e estrutura celular bem como para o peso molecular e grau de conversão. O comportamento do material e as propriedades determinadas mostram que a técnica de produção implementada foi eficaz e sugerem que o uso de água como agente de expansão é uma alternativa viável.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-21T02:12:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Esta dissertação apresenta o estudo e desenvolvimento de pisos a partir de um programa interdisciplinar que inclui as áreas da Engenharia de Materiais, Arquitetura e Design. Este estudo está focado no suporte ao desenvolvimento dos Pisos Cerâmicos para Acessibilidade, os PCAs, em porcelanato, que atendem a interesses sociais, científicos e econômicos. Os pisos de porcelanato desenvolvidos neste estudo são destinados à pavimentação de percursos de pedestres pretendendo obter conforto e segurança aos portadores de deficiência e contribuir para sua inclusão social. Tais pisos possuem propriedades formais que possibilitam as pessoas portadoras de deficiência a percepção de estímulos táteis, sonoros e visuais, contribuindo para sua autonomia e independência na orientação espacial, priorizando a acessibilidade nos percursos de pedestres. Além disso, o porcelanato é um material de alta performance como matéria-prima constituinte dos PCAs, assumindo um alto efeito favorável à acessibilidade. Os PCAs foram desenvolvidos a partir da Metodologia do Processo de Design e de Classificação de Pisos para Acessibilidade, MECLAPA, onde foram aplicados os atributos da idéia, as propriedades formais, os princípios de Desenho Universal e o sistema de paginação no projeto do ciclo de vida dos pisos para acessibilidade. Como resultados obteve-se a produção dos protótipos dos PCAs para as tipologias alerta, cruzamento, parada e guia. A classificação do piso alerta com o material porcelanato constatou-se superior a do concreto com relação ao efeito favorável à acessibilidade que podem provocar no meio ambiente. Como conclusão, recomenda-se então o uso de PCAs em porcelanato nos percursos de pedestres.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:04:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho estudou-se comparativamente o processo de têmpera direta (laminação a quente, têmpera logo após a laminação e revenido) com o processo de têmpera convencional para verificar a possibilidade de substituição da têmpera convencional pela têmpera direta no processo de fabricação de garras de sapata. Para tal estudou-se o efeito das condições de laminação em dois tipos de aço empregados e em dois perfis de garras. Foram avaliados os efeitos da adição de cromo em aços ao boro e da velocidade de resfriamento. O efeito do cromo foi estudado devido a se empregar aços com a mesma composição básica, sendo um com maior adição de cromo. O efeito da velocidade de resfriamento foi avaliado em função dos perfis a serem analisados que diferem em suas dimensões. Portanto, as variáveis consideradas foram as condições microestruturais da austenita prévia, o perfil das garras e o efeito do cromo em aços ao boro. Como objetivos adicionais teve-se a possibilidade de redução no custo do produto - pois na METISA, um estudo mostrou ser possível a redução em pelo menos 6% no custo final de uma garra, com a utilização da têmpera direta em substituição à têmpera convencional - melhorar a qualidade das garras e estudar o processo de laminação da METISA. In this work, is made a comparative study of the direct quenching process (hot rolling, quenching immediately after rolling and tempering) with the conventional process to determine the possibility of substituing conventional quenching process by the direct quenching process for the manufacturing of grouser bars. The effect of the rolling conditions was studied for two types of steel used in two grouser bar profiles. The effect of chromium addition to boron steel were evaluated as well as the cooling rate. The effect of chromium was studied for steels with the same basic composition but one with a higher addition of chromium as a function of the profile to be analysed that differs in its measurements. The variables considered were the amount retained of austenite in the microestruture, the grouser bar profiles and the effect of the chromium in boron steel. As additional objectives there is the possibility of reducing the cost of the product - because a study made by METISA showed that it is possible to reduce the final cost of a grouser bar by at least 6% by substituing the conventional quenching process by the direct quenching process. This would improve the quality of the grousers and improve the rolling process at METISA.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-19T21:51:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:38:07Z : No. of bitstreams: 1 183661.pdf: 2126536 bytes, checksum: 633aabc7e62261f317f589c84ea2adf9 (MD5) / A análise mineralógica quantitativa pode ser obtida diretamente através da medição da intensidade dos picos de difração de raios-X. Essa técnica é de difícil execução, exige operador especializado, uso de padrões, para efeito de comparação com os resultados obtidos e podem requerer informações adicionais estruturais (posição atômica, número de ocupação, etc.). Na maioria dos casos, são demorados e apresentam procedimentos dispendiosos, limitando, assim, seu uso e não conseguindo atender à necessidade industrial de respostas rápidas e confiáveis. A partir da composição química quantitativa e da análise mineralógica qualitativa tem-se à disposição informações, teoricamente, suficientes para resolver o problema de quantificação de fases mineralógicas. Tal conceito é, geralmente, denominado análise mineralógica racional. Neste trabalho, é proposto um método de análise mineralógica racional alternativo (Método UFSC), através da resolução do sistema de equações via rotina de mínimos quadrados não-negativos, que mostrou ser uma alternativa rápida e eficiente aos métodos convencionais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-20T04:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T00:58:48Z : No. of bitstreams: 1 184510.pdf: 14524914 bytes, checksum: 219676b841b5be00095e70c41200e6f5 (MD5) / Apresenta o problema do impacto ambiental com a geração de rejeitos industriais, dando ênfase à indústria cerâmica de revestimentos. Descreve o processo de fabricação de revestimentos cerâmicos semi-gresificados, os parâmetros de controle e as propriedades do produto. Apresenta e discute os resultados obtidos por meio de ensaios de distribuição de tamanhos de partículas, viscosidade, densidade aparente, absorção de água, retração linear de queima e resistência à flexão após queima, seguindo os procedimentos descritos nas normas ABNT. Propõe uma metodologia para reutilização do rejeito sólido (chamote) já que os resultados obtidos mostram que este quando moído a tamanhos de partículas inferiores a 32 mesh (500 mm) e adicionado na etapa de moagem a úmido do processo de fabricação de pavimento semi-gresificado, em quantidades inferiores a 10% não altera o comportamento do material (massa cerâmica).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-20T07:06:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 188380.pdf: 1725802 bytes, checksum: f90a6f4c0837d7ac8c838fa3db81c509 (MD5) / No presente trabalho foram estudadas as propriedades micro e macroscópicas de blendas poliméricas de poliamida 4,6 / poliamida 6, nas composições de 95, 90, 80, 70, 50, 30, 20 e 10% em peso de poliamida 4,6. As blendas foram preparadas através de mistura física no estado fundido, utilizando-se o processo de injeção. O teor de absorção de água em função do tempo, para três diferentes composições das blendas e dos componentes puros, foi avaliado em corpos de prova submersos em água e expostos a ambientes com 80% de umidade relativa. A taxa de absorção de água, bem como o grau de saturação, mostrou ter maior influência da concentração de PA 4,6 na composição da blenda do que de PA 6. Através dos resultados de calorimetria diferencial de varredura (DSC) foi sugerida a imiscibilidade do sistema, que concorda com os resultados da análise de difração de raios-X. Foram avaliadas as propriedades mecânicas de resistência ao impacto, resistência à tração, deformação na ruptura e módulo de elasticidade de tração. As blendas com composições a partir de 40% de PA 4,6 apresentaram propriedades de resistência à tração bem próximas das propriedades da PA 4,6 pura. As blendas apresentaram menor tenacidade que os componentes puros. O teor de água absorvida pelas misturas reduziu a resistência à tração no limite de escoamento e o módulo de elasticidade, aumentando a deformação na ruptura. O processo de injeção mostrou-se adequado para a obtenção das blendas cujas propriedades mecânicas, com exceção da resistência ao impacto, apresentaram um comportamento aditivo.

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:27:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-13. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:32:50Z : No. of bitstreams: 1 000852286.pdf: 5605778 bytes, checksum: 3015026455c93f26ff4a0ec7c9acf3b8 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O estudo do processo de fissuração tem sido um tema de crescente interesse ao longo dos últimos anos. O comportamento de muitos materiais, tais como o concreto, alvenaria, rochas, solos e biomateriais, são regidos pelo efeitos decorrrentes da fissuração. No contexto do Método dos Elementos Finitos, a formação e propagação de fissuras on interior dos elementos finitos podem ser descritas por meio de elementos finitos com descontinuidades incorporadas ou pelo Método dos Elementos Finitos Generalizados (MEFG). Contudo, ambos os métodos necessitam de algoritmos de construção da trajetória das fissuras. Estas técnicas são relativamente simples para representar poucas fissuras em análises bidimensionais, mas podem ser muito complexas e mesmo inviáveis para problemas tridimensionais. O presente trabalho desenvolve uma metodologia que consiste na fragmentação da malha de elementos finitos convencionais e introdução de elementos de inferface entre os elementos regulares da malha original. Esses elementos de interface representam o processo de falha de materiais quase-frágeis, onde a interface é simulada utilizando elementos finitos de elevada razão de aspecto munidos de relações constitutivas consistentes com o regime de descontinuidade forte. A metodologia é bastante atrativa, pois permite a representação de múltiplas fissuras sem a necessidade de algoritmos de reconstrução adaptativa da malha ou técnicas de construção da trajetória da fissura. O estudo sobre a objetividade das soluções obtidas com a metodologia em desenvolvimento foi feito através da análise de diferentes casos, com diferentes malhas, variando-se o tamanho e orientação da malha. Os resultados obtidos indicaram que a técnica é capaz de representar o processo de fissuração gerando respostas estruturais e padrões de fissuras similares aos experimentais. O uso de malhas não estruturadas são mais indicadas para obter-se independência com... / The study of the crack process has been a subject of increasing interest over the past few years. The behavior of various materials such as concrete, masonry, rocks, soils and biomaterials, are governed by the effects arising from the formation of cracks. In the context of finite element methods the formation and propagation of cracks in the interior of the finite elements can be described via finite elements with embedded discontinuities or Generalized Finite Element Method (G-FEM). Both methods require techniques to track the crack path during the analysis. These techniques are relatively simple in representing few cracks in 2D analyses but can be very complex and even unsuitable for multiple cracks and for tridimensional problems. The present work aims to use the mesh fragmentation technique to insert special interface elements between regular elements of the mesh. These interface elements represent the failure process in quasi-brittle materials, where the interface is simulated using finite elements with a high aspect ratio. The constitutive model of the interface elements are compatible with the strong discontinuity regime. The methodology is very attractive, because it avoids the necessity of crack tracking schemes. A comprehensive study of the objectivity of the solutions obtained with the proposed methodology was done thoruhg the analysis of different cases, with different meshes, varying the size and orientation of the finit elements. The results indicated that the technique is able to adequately represent the process of cracking, generating structural responses and crack patterns similar to the experimental ones. The use of unstructured meshes are more appropriate since they to not present alignments that may induce crack propagatio trajectories deviating from the correct ones / FAPESP: 13/01468-6