Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Física, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:55:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319751.pdf: 3775564 bytes, checksum: 9de798cff8156fe111163dd1f541fb84 (MD5) Previous issue date: 2013 / Nesta Tese de doutorado é estudada a microestrutura e o comportamento magnético de nanofios da liga Permalloy (Py) (Fe100-XNiX, com X ? 80) sintetizados por eletrodeposição e a microestrutura de moldes de alumina (Al2O3) nanoporosos altamente ordenados produzidos por oxidação anódica (anodização) de alumínio (Al) de alta pureza. Para produzir os nanofios, os moldes de Al2O3 nanoporosos foram utilizados no processo de síntese dos nanofios por eletrodeposição. Para caracterizar a microestrutura dos nanofios e dos moldes de Al2O3 nanoporosos, foram utilizadas técnicas de microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de varredura de efeito de campo, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia por dispersão de energia de raios X e microscopia de força atômica. Para caracterizar o comportamento magnético dos nanofios foi utilizado um magnetômetro de amostra vibrante. Através das técnicas de caracterização obtiveram-se informações do crescimento, estequiometria, diâmetro e comprimento dos nanofios, bem como, da espessura, porosidade, distância interporo, interface Al2O3/Al, do diâmetro e da circularidade dos poros dos moldes de Al2O3 nanoporosos. Os principais resultados mostram que é possível sintetizar nanofios de Fe100-XNiX por eletrodeposição, com comprimentos praticamente uniforme, sobre o substrato do Al que não é consumido no processo de produção dos moldes; que existem flutuações na estequiometria dos nanofios em função da região analisada da amostra; que a camada de barreira de Al2O3, na interface Al2O3/Al do molde de Al2O3 nanoporoso, é totalmente removida com a utilização de procedimentos eletroquímicos e químicos, e que os nanofios apresentam comportamento magnético duro dentro dos moldes de Al2O3 nanoporosos quando submetidos a campos magnéticos aplicados paralelo ao eixo dos nanofios. <br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319128.pdf: 2171067 bytes, checksum: 3453f655b7b17627deb7e3f18f8787f6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho visa o desenvolvimento e a sistematização de metodologia para a caracterização de componentes sinterizados submetidos a esforços de tração levando em consideração a distribuição heterogênea de poros residuais presentes nestes materiais decorrentes do seu processo de fabricação a partir de pós. Os métodos consolidados para determinação das propriedades mecânicas usam corpos de prova (CP) padrão que não relevam a distribuição de porosidade ao longo da peça. A caracterização obtida a partir destes corpos, quando carregadas em softwares comerciais de simulação numérica, geram uma não representatividade dos resultados quando comparados ao comportamento do mesmo componente em campo. Os componentes aqui estudados são bielas sinterizadas de compressores herméticos usados em refrigeração. A dissertação é fundamentada na análise comparativa de resultados numéricos e experimentais. Sucintamente, estudou-se duas possíveis maneiras de análise experimental as quais fornecem dados de entrada para o software comercial ANSYS. Posteriormente, os resultados gerados pelo simulador seriam confrontados com ensaios de tração feitos com a biela física e as respostas obtidas usadas para a factibilidade e validação das metodologias aplicadas. A duas linhas de desenvolvimento experimental analisadas foram: caracterização ótica da distribuição de poros através da análise metalográfica dos planos do corpo da biela (região retangular central) com auxilio de um microscópio ótico ZEISS conectado a um software comercial de contagem dos poros e determinação de fases do materiais, e seccionamento da biela em 16 CPs cuja área do plano de tração tem valor igual a 1,22mm2 (menor área igual que se conseguia obter). Desta maneira, com áreas tão reduzidas, minimiza-se a variação de densidade fazendo com que os corpos ensaiados tenham maior proximidade a materiais homogêneos. No caso da análise ótica, o dado de entrada diferencial usado no Ansys são as densidades locais. E na situação da análise experimental, os dados de entrada são as propriedades mecânicas de cada uma das 16 zonas.<br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:10:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320457.pdf: 20611469 bytes, checksum: 4931cb5c79a83ad14ac002009bc7a554 (MD5) Previous issue date: 2013 / Materiais porosos flexíveis como espuma, lã de vidro e lã de rocha são amplamente utilizados em tratamentos acústicos. Esses materiais apresentam sua capacidade de absorção sonora devido à dinâmica interna que converte a energia sonora e vibracional em energia térmica. As propriedades físicas desses materiais como resistividade ao fluxo, módulo de elasticidade, porosidade, tortuosidade, fator de perda e coeficiente de Poisson podem ser obtidas experimentalmente e utilizadas nas simulações da absorção sonora. Foram considerados os modelos analíticos de Ingard e de Biot-Dazel para a propagação de ondas em meios porosos e fibrosos. As propriedades físicas macroscópicas de três materiais, melamina, lã de rocha e fibra de vidro, com diferentes densidades foram determinadas experimentalmente. A absorção sonora foi medida em tubo de impedância e comparada com resultados analíticos. As curvas analíticas pelo modelo de Biot Dazel apesentaram melhor concordância com as curvas experimentais que as curvas analíticas geradas pelo modelo de Ingard. A fim de verificar o efeito do ar nos poros dos materiais, o módulo de elasticidade foi determinado com as amostras posicionadas em um ambiente com vácuo, indicando pequena variação do módulo quando na presença do ar. Quando a velocidade relativa do fluido em relação à estrutura è nula, a curva de absorção apresenta um valor mínimo em uma frequência específica. Este efeito foi observado nas curvas experimentais e analíticas <br>

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:09:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341954.pdf: 3213191 bytes, checksum: 36f6acf1cad1a38b0a7a07ba6cf25761 (MD5) Previous issue date: 2016 / No estudo dos meios porosos e suas propriedades de transporte, a interconectividade do espaço poroso é um fator importante. Por isso, neste trabalho, propõe-se uma forma de quantificá-la e correlacioná-la com a permeabilidade intrínseca. Propõe-se uma medida de conectividade baseada nas informações geométricas e topológicas das redes poro-ligações, que são modelos concebidos a partir de imagens microtomográficas, de amostras de arenitos e carbonatos, e se obtém expressão analítica para determinar a grandeza referida. Expande-se o método para lidar com rochas que apresentam um maior grau de heterogeneidade, cuja caracterização requer imagens de diferentes resoluções (análise multiescalar). Buscando expandir a metodologia para além do âmbito das imagens, propõe-se também uma nova interpretação para o experimento que gera as curvas de intrusão de mercúrio, e prossegue-se com a determinação da permeabilidade. Aplicou-se a metodologia às imagens de 11 rochas, 3 arenitos e 8 carbonatos, e a curvas de intrusão de mercúrio experimentais de 4 rochas tigh gas sand. Como resultado observa-se a existência de uma correlação entre os valores previstos e os valores experimentais. As vantagens operacionais da abordagem analítica proposta se constituem em uma alternativa promissora diante de alguns métodos numéricos. As noções sobre conectividade desenvolvidas neste trabalho buscam, sobretudo, caracterizar um material poroso diante de uma fenomenologia tipicamente macroscópica.<br> / Abstract : The interconnectivity of the porous space is an important characteristic in the study of porous media and their transport properties. Hence we propose a way to quantify it and relate it with the intrinsic permeability of rocks. We propose a measure of connectivity based on geometric and topological information of pore-throat network, which are models built from microtomographic images, of sandstone and carbonate rock samples, and we obtain an analytical method to compute that property. The method is expanded to handle rocks that present a higher degree of heterogenity in the porous space, which characterization requires images from different resolutions (multiscale analysis). We also propose a new interpretation for the experiment that generates the mercury intrusion curve and calculate the permeability trying to expand the methodology beyond the scope of images. We applied the methodology to images of 11 rocks, 3 sandstone and 8 carbonate rock samples, and to the experimental mercury intrusion curve of 4 tigh gas sand rock samples. We observe as result the existence of a correlation between the experimental and the predicted values. The operational advantages of the proposed analytic treatment constitute a promising alternative in opposition of some numerical methods. The notions of connectivity developed in this work seek above all to characterize a porous material before a typical macroscopic phenomenology.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:44:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340637.pdf: 7526299 bytes, checksum: 80baae04de4811e9cbd82b1c5c4fe0f1 (MD5) Previous issue date: 2015 / O presente trabalho estuda a influência das condições iniciais (características da matéria prima e composição química) e dos parâmetros de processamento visando o desenvolvimento de materiais porosos metálicos a partir de pós de óxidos utilizando pó de grafita como material de sacrifício. Os corpos de prova são moldados a partir de misturas dos pós, por compactação em matriz flutuante. A grafita é removida via tratamento térmico de oxidação pela passagem de um fluxo de ar atmosférico. O esqueleto poroso cerâmico formado pela sinterização dos componentes produzidos pela compactação do pó de óxido durante o tratamento térmico de oxidação é convertido em esqueleto poroso metálico pela redução em fluxo de gás contendo hidrogênio (mistura de 95% gás argônio + 5% de hidrogênio). Foi verificada uma dependência da temperatura de início da reação de oxidação da grafita com o oxigênio do ar (eliminação da grafita por oxidação) com o tamanho de partícula da grafita e do tipo de óxido no qual a grafita se encontra misturada. Um estudo sistemático da dependência da temperatura de início de oxidação da grafita mostrou que esta depende de forma linear da variação energia livre molar deformação dos óxidos presentes na mistura. Foi também verificado que a taxa de perda de massa na reação de oxidação depende do tamanho de partícula do óxido misturado; além disso, depende do tamanho físico do componente em tratamento (tamanho da peça). Isto se justifica em função da variação da capacidade de percolação do gás oxidante e dos produtos gasosos da reação através da amostra em tratamento. A permeabilidade da amostra varia com o tamanho de partícula dos pós e as dimensões da amostra. Varia também ao longo do tempo de tratamento de oxidação da grafita devido à gradativa diminuição da rede de poroso comunicantes resultante da sinterização das partículas de pó em curso durante o tratamento. Esta é mais intensa e se inicia em temperaturas mais baixas a medida que são utilizados pós com menor tamanho de partícula. Desta forma, a adição de certa parcela de óxidos mais refratários, como o pó de alumina, que dificulta a sinterização entre as partículas de óxido da matriz do esqueleto poroso, mostra-se efetiva para diminuir a taxa de sinterização e as decorrentes dificuldades de percolação citadas.<br> / Abstract: This following research studies the initial conditions influence (characteristics of raw materials and chemical composition) and processing parameters for the metal porous materials development using powder oxides and graphite as a space holder. Samples are molded frompowder mixtures through matrix compaction. Graphite was removed through oxidation heat treatment in air. The sintered body during oxidation heat treatment is converted into a porous metallic body through reduction treatment in hydrogen (95% argon + 5% hydrogen). A relation between the initial oxidation reactions with the graphite particle size and the oxide type, in which the graphite is mixed, was observed. It was also verified, an approximate linear relationship of the initial oxidation reaction temperature with the oxides mixture free molar energy. It was also found that the mass loss rate in the oxidation reactiondepends on the particle size of the mixed oxide; moreover depends onthe physical size of the component under treatment (part size). This is explained through the variation of the percolating ability of the oxidizing gas and gaseous reaction products through sample. The permeability of the sample varies with the powder particle size and the sample dimensions. Also varies throughout the graphite oxidation treatment period due to the gradual decrease of the network interconnecting resulting porous sintering of powder particles on going during treatment. This is more intense and starts in lower temperatures when are used as powders with smaller particle size. As a result, theaddition of more refractory oxides, such as alumina powder, whichdisturbs the porous body oxide particles sintering, is effective to lower the sintering rate and the related percolation problems mentioned above.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:52:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338249.pdf: 4347153 bytes, checksum: 59db61187240b302a71f5038f99837d7 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho aborda a atenuação do ruído de dutos do sistema de ar- condicionado de aeronaves para fins de controle dos níveis de ruído interno de cabine. A atenuação do ruído de banda larga que se propaga no interior dos dutos desse sistema é tipicamente função dos atenuadores dissipativos, revestidos internamente com material poroso. Materiais fibrosos de baixa densidade e estrutura flexível, usados na indústria aeroespacial, se adequam às restrições de volume e massa impostas, sendo aplicados neste propósito. O objetivo deste trabalho é avaliar uma metodologia de predição da perda de transmissão de um atenuador dis-sipativo, composto por material fibroso de estrutura flexível, aplicado em duto de seção circular. Para isso, utiliza-se um modelo em elementos finitos, no qual o material poroso é considerado como um fluido equiva-lente. A caracterização acústica dos materiais porosos é feita através de um método inverso, que faz uso de medições em tubo de impedância e algoritmo de otimização. Uma discussão dos modelos analíticos de pro-pagação acústica em dutos dissipativos de comprimento infinito também é apresentada, primeiramente considerando o material poroso localmen-te reativo e, em seguida, não-localmente reativo. Dois procedimentos experimentais distintos, baseados nas normas ISO 7235 e ASTM E2611, foram empregados para validar o modelo desenvolvido. Os resultados de perda de transmissão obtidos por meio do modelo proposto apresenta-ram boa concordância em relação aos resultados experimentais.<br> / Abstract : This work covers the noise attenuation in ducts of the aircraft air-conditioning system with the purpose to control the noise levels in the cabin. Attenuation of broadband noise which propagates in the ducts of that system is typically a role of dissipative mufflers, lined with porous material. Porous materials with low density and limp frame, usually employed in the aerospace industry, are suitable to the imposed volume and mass constraints, being largely applied for that purpose. The objec-tive of this work is to predict the transmission loss of a dissipative muffler composed by limp frame fiber material applied in a round duct. To do so, a finite element model is developed in which the porous mate-rial is treated as a equivalent fluid. The acoustic characterization of po-rous materials is performed through an inverse method, which uses im-pedance tube measurements and an optimization algorithm. A discussi-on on the analytical models of acoustic propagation in dissipative ducts with infinite length is also presented, firstly using a locally reactive porous material assumption and, then, a non-locally reactive porous material assumption. Two different experimental procedures based on ISO 7235 and ASTM E2611 standards were conducted to validate the developed model. Transmission loss obtained through the proposed model have good agreement compared to the experimental results.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T06:12:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A combustão pré-misturada de metano e ar em meios porosos inertes foi investigada teórica e experimentalmente, visando o desenvolvimento de queimadores porosos radiantes a gás natural. Uma bancada de testes foi projetada e construída para a análise do desempenho de queimadores porosos sob diversas condições de operação. O diagrama de estabilidade de chama de um queimador poroso construído a partir de placas de esponja cerâmica de zirconita-alumina foi levantado para relações de equivalência abaixo de 0,65. Os resultados mostram que: 1 - para cada relação de equivalência existe uma faixa de velocidades em que é possível estabilizar a chama dentro do meio poroso, 2 - as velocidades registradas foram de duas a cinco vezes maiores que a correspondente velocidade de chama livre, 3 - a partir da relação de equivalência 0,50 a temperatura dentro do queimador chegou a ultrapassar a temperatura de chama adiabática calculada para a condição inicial dos gases, 4 - o limite inferior de inflamabilidade ocorreu em misturas com 4% de metano (em volume), 5 - o queimador apresentou grande inércia térmica, sendo insensível a pequenas flutuações no fluxo de reagentes e 6 - a emissão de radiação direcional a partir da matriz sólida variou aproximadamente de 18 a 30% da energia total liberada pela reação de combustão. Os resultados obtidos comprovam o potencial de uso das esponjas de zirconita-alumina testadas para a fabricação de queimadores porosos radiantes operando em temperaturas de até 1550°C, na faixa de potências de 90 a 1200 kW/m2. Um queimador de esponja de carbeto de silício também foi testado, mas apresentou baixo desempenho devido à forte degradação térmica em temperaturas acima de 1350oC. Uma solução numérica global, incluindo trocas de calor com o ambiente externo, foi empregada para avaliar qualitativamente alguns parâmetros de desempenho do queimador. O meio poroso foi modelado como uma placa com poros cilíndricos axiais, divididos em dois volumes de controle. As equações usadas são as de conservação da massa e energia, levando em consideração as trocas de calor por radiação térmica entre a matriz sólida e o ambiente. A combustão é assumida como completa e a velocidade de chama é calculada através de uma expressão simplificada. Os resultados obtidos reproduzem uma série de tendências observadas nos experimentos e mostram a importância da recirculação de calor na estabilização de chamas em meios porosos inertes.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T10:01:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Estruturas compostas por placas são comumente encontradas nas indústrias naval, aeroespacial, automobilística e mecânica, em geral. Esses elementos estruturais (placas) despertam grande interesse prático no controle do ruído pelo fato de serem responsáveis pela maior parcela do ruído irradiado em estruturas complexas. Isso se deve ao fato de possuírem grande densidade modal, dos modos de flexão, e por apresentarem grande energia vibratória, proporcionada pelos maiores valores de velocidade de vibração transversal. Dentre as várias formas de controle de ruído, destaca-se o revestimento da estrutura que permite reduzir o ruído principalmente em médias e altas freqüências. Este trabalho apresenta um estudo sobre irradiação sonora de uma placa plana simplesmente apoiada revestida com material poroso. Um modelo de propagação de ondas em materiais porosos, baseado na teoria de Biot, é apresentado. Tal modelo considera o esqueleto do material poroso como flexível, permitindo representar três tipos diferentes de ondas se propagando no material, duas longitudinais e uma transversal, além de representar o acoplamento entre as duas fases constituintes do material poroso. As propriedades características dos materiais necessárias para modelar os materiais porosos (porosidade, tortuosidade, resistividade ao fluxo, comprimentos característicos térmico e viscosos), bem como as propriedades mecânicas (módulos de elasticidade e cisalhamento) foram determinadas experimentalmente. O método experimental utilizado para obtenção da irradiação sonora (Fonoscopia) é apresentado. Esse método, baseado em conceitos de holografia acústica, possui a vantagem de poder determinar a pressão sonora e velocidade de superfície de uma estrutura plana simultaneamente com apenas um transdutor. Comparações entre dados experimentais e numéricos mostram que, considerando as dificuldades em reproduzir experimentalmente o problema proposto e as simplificações assumidas para facilitar a modelagem dos materiais porosos, o modelo utilizado apresenta-se como uma boa ferramenta para predição do comportamento de placas planas revestidas. Concluiu-se também que o procedimento experimental utilizado pode ser sistematizado para determinar a dependência em freqüência das propriedades mecânicas dos materiais porosos.

Made available in DSpace on 2016-03-07T19:21:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-22. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:25:12Z : No. of bitstreams: 1 000854657_20160801.pdf: 1128231 bytes, checksum: 4302c5ac8b1cba0d5bf7783f5225e2e5 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-08-01T11:30:03Z: 000854657_20160801.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-01T11:30:59Z : No. of bitstreams: 1 000854657.pdf: 7039373 bytes, checksum: e3e464e79dbd92c0c088c22c6648dea7 (MD5) / Alumina é um suporte importante em catálise heterogênea. O controle das propriedades física e texturais pode melhorar seu desempenho como suporte em aplicações de catálise. Os catalisadores de cobalto são conhecidos por apresentarem excelente performance na reação de reforma de etanol (ESR) devido a elevada capacidade de quebra das ligações C-H e C-C. Muitos estudos visam correlacionar as propriedades das aluminas com o desempenho dos catalisadores. As aluminas exibem uma química de superfície complexa que pode ser controlada pelo método de preparação. Neste trabalho aluminas com meso e macroporos foram obtidas usando o método sol-gel acompanhado de separação de fases. Nesta estratégia integrativa a gelatinização e a separação de fases ocorrem de maneira espontânea no sistema contendo um indutor de separação de fases. Diferentes alumina foram produzidas a partir do isopropóxido e cloreto de alumínio e do óxido de polietileno e óxido de polipropileno como indutores de separação de fases. A escolha apropriada da composição de partida permite o controle do tamanho e volume dos poros. Os macroporos são formados como resultado da separação de fases após remoção do indutor de separação de fases, enquanto os mesoporos são formados entre as partículas do xerogel. As diferentes aluminas porosas preparadas e uma alumina comercial foram utilizadas como suporte de catalisadores de cobalto. Os precursores óxidos dos catalisadores obtidos após calcinação são compostos pelas fases Co3O4 e CoAl2O4, esta última em maior quantidade nas aluminas sintetizadas via sol-gel. As aluminas sol-gel possuem maior proporção de Al em sítios octaédricos e grupos hidroxilas superficiais do que a alumina comercial, verificou-se que estas características podem facilitar a migração de íons de Co na rede da alumina levando a maior formação de CoAl2O4. Os catalisadores foram... / Alumina is an important support for heterogeneous catalysts. The matching of appropriate alumina physical properties and controlled textural properties can improve its performance as support in catalysis applications. Cobalt based catalysts have been reported to have a good ethanol steam reforming (ESR) performance due to their high activity for the cleavage of C-H and C-C bonds. Many studies have been conducted about the effects of alumina properties on the cobalt catalysts properties. Alumina exhibits a rather complex surface chemistry which can be controlled by the preparation procedure. In this work alumina samples with macro and mesoporous structure were obtained using the one-pot sol-gel synthesis accompanied by phase separation. In this integrative strategy both processes, gelation and phase separation, spontaneously occur in system containing the presence of the phase separation inducer. The different aluminas were produced by using as aluminum reactants, aluminum isopropoxide and chloride and polyethylene oxide or polypropylene oxide as phase separation inducer. Appropriate choice of the starting composition allows the control the pore size and volume. Macroporous are formed as a result of phase separation after burning the phase separation inducer, while voids between particles of the xerogel skeletons form a mesoporous structures. The different alumina porous alumina and commercial alumina were used as supports for preparing by wetness impregnation cobalt-based catalyst. The oxidic catalyst precursors obtained after calcination are composed of Co3O4 and CoAl2O4-like phases, the latter being in higher proportions in the sol-gel alumina than in the commercial one. As the sol-gel alumina presents a larger amount of octahedral AlVI sites and surface hydroxyl groups than the commercial alumina, it was assumed that these features can facilitate the migration of Co ions into the alumina network...

A caracterização mecânica de materiais compósitos a nível micro-mecânico é de difícil realização utilizando a experimentação física. Neste sentido, a mecânica computacional se apresenta como uma ferramenta de grandes possibilidades. Particularmente o método dos elementos discretos (MED), por suas características, constitui uma ferramenta numérica de potencial aplicação na modelagem de fenômenos de fratura. No presente trabalho, é estudado o micromecanismo de fratura de um ferro fundido nodular ferrítico FFNF utilizando-se como variável de dano a fração de volume de vazios. Para a realização desse estudo é determinado um elemento de volume representativo (EVR) do FFNF através de modelos em duas dimensões desenvolvidos pelo método dos elementos discretos (MED). No modelos computacionais foi considerada uma pseudo-microestrutura de FFNF constituída de uma matriz homogênea na qual estão embutidos nódulos de grafite circulares, todos de um mesmo diâmetro. A distribuição espacial dos nódulos respeita as condições de vizinhança características de distribuições de nódulos reais. A determinação do EVR em regime não linear impõe a necessidade de se estabelecerem critérios em relação à utilização de tolerâncias na determinação das propriedades efetivas, pois o grau de dispersão nos volumes de controle analisados, não é desprezível. No entanto, testes preliminares no estudo da micro-mecânica de fratura em um elemento de volume representativo do material considerado neste trabalho, descrevem de maneira coerente o processo de dano desse material, o qual mostra a eficácia do método nas etapas posteriores, direcionadas a relacionar parâmetros micro-mecânicos de fratura com parâmetros macro-mecânicos da mecânica da fratura convencional. / The mechanical characterization of composite materials at a micro-mechanical level becomes a difficult task using physical experimentation. In this sense computational mechanics is introduced as a tool with great possibilities. Particularly the discrete elements method, due to its characteristics, is presented as a numerical tool of potential application in fracture micromechanisms modeling. This work presents the study of fracture micro-mechanism of a ferritic nodular cast iron (FNCI) using the void volume fraction as the damage variable. A representative volume element (RVE) of FNCI by two dimension models using the discrete elements method (DEM) is obtained, in which it is considered a pseudo-microstructure with homogeneous matrix where the graphite nodules, with circular shape and equal diameter, are embedded. In the pseudomicrostructure graphite nodules distribution, were considered the neighboring conditions characteristic of real nodules distributions. The determination of the RVE in a non-linear regime imposes the need to establish criteria in relation to the use of tolerances in the determination of the effective properties, since the dispersion degree in the analyzed control volumes is significant, however, preliminary tests in the study of fracture micro-mechanics in a volume element representative of the material considered for this work, describe in a coherent way the damage process of this material, which shows the effectiveness of the method in posterior steps, directed to relate fracture micro-mechanical parameters with conventional fracture mechanics parameters.