Rev. Int. M´ et. Num. C´alc. Dis. Ing. (2010) 26: 293-303 Modelado termomec´ anico del proceso de Friction stir welding utilizando la geometr´ ıa real de la herramienta Diego Santiago · Guillermo Lombera · Santiago Urquiza · Carlos Agelet de Saracibar · Michele Chiumenti Recibido: Noviembre 2009, Aceptado: Noviembre 2010 c Universitat Polit` ecnica de Catalunya, Barcelona, Espa˜ na 2010 Resumen En este trabajo se ha modelado el proceso de soldadura por fricci´on-agitaci´ on o Friction Stir Wel- ding (FSW) incluyendo la geometr´ ıa real de la herra- mienta. El problema mec´anico se ha resuelto utilizando un modelo de Stokes para flujo viscopl´astico con una ley constitutiva adecuada para el rango de velocidades de deformaci´on inducidos en el proceso. El problema t´ ermico se ha resuelto con un modelo de advecci´ on- difusi´on aplicando una formulaci´on ALE. En ambos ca- sos se han utilizado formulaciones de elementos finitos en su implementaci´on. Se ha resuelto un problema bidimensional y uno tri- dimensional de FSW bajo un conjunto de condiciones de proceso y con una geometr´ ıa de herramienta par- ticular. Los resultados obtenidos para el flujo del ma- terial alrededor de la herramienta se han contrastado con datos experimentales reportados en la bibliograf´ ıa y obtenidos en id´ enticas condiciones a las aplicadas en la simulaci´on. Se encontr´ o una buena correlaci´on con los mismos. Mediante el post-procesamiento de los datos del flu- jo del material con t´ ecnicas de visualizaci´on con tra- zadores se han podido reconocer los patrones reporta- dos en la bibliograf´ ıa mediante t´ ecnicas experimentales Diego Santiago · Guillermo Lombera · Santiago Urquiza Grupo de Ingenier´ ıa Asistido por Computadora Universidad Nacional de Mar del Plata J. B. Justo 4302, 7600 Mar del Plata, Argentina (CONICET) e-mail: dsantiago@fi.mdp.edu.ar Carlos Agelet de Saracibar · Michele Chiumenti ETS Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, UPC International Center for Numerical Methods in Engineering (CIMNE) Building C1, Campus Norte UPC, Jordi Girona 1-3, 08034 Bar- celona, Spain e-mail: agelet@cimne.upc.edu de trazadores. Se destaca el potencial de estas t´ ecnicas de visualizaci´on para analizar la din´amica del flujo de material alrededor de la herramienta y, as´ ı, tener una mayor comprensi´on de los fen´omenos involucrados en el proceso de FSW. THERMOMECHANICAL MODELING OF FRICTION STIR WELDING PROCESS USING A REAL TOOL GEOMETRY Summary This work deals with the computational modeling of Friction Stir Welding (FSW) processes in- cluding the discretization of the tools. The mechanical problem has been solved using a Stokes viscoplastic flow model with a suitable constitutive law for the range of deformation rates induced in the process. The thermal problem has been solved using an advection-diffusion model using an ALE formulation. Finite element for- mulations have been implemented for both problems. Two-dimensional and three-dimensional FSW pro- blems have been solved under a number of particular process conditions and a particular tool geometry. Re- sults obtained for the material flow around the tool ha- ve been compared with published experimental results, obtained under the same process conditions. A good co- rrelation has been obtained between the numerical and the experimental results. The patterns of the material flow reported in the references, which were obtained using experimental te- chniques with tracers, have been identified performing the post-process of the results obtained for the mate- rial flow using computational visualization techniques with tracers. The role played by those visualization te- chniques in the analysis of the material flow around the