《表1 管道及清管器模型尺寸参数》

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《基于接触摩擦特性的清管器清洁能力评价方法》

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利用有限元软件ANSYS分别建立皮碗和直板清管器在水平直管道内运行的三维有限元模型（图1、表1）。选择3D实体单元Solid185对模型进行网格划分，为保证计算精度，将密封元件（皮碗和直板）的环向与管道环向设置为相同的网格份数。清管器主要由密封元件、芯轴、夹板3部分构成。其中芯轴和夹板的材料为结构钢，其弹性模量E=203 GPa，泊松比v=0.3。用于制作密封元件的聚氨酯橡胶属于非线性材料，其与金属管道内壁的接触问题属于高度非线性问题。此处采用两参数的Mooney-Rivlin模型对该材料进行定义，模型参数由式（1)～(3）计算得出[16-17]: