0引言 随着现代物流的慢慢地发展，托盘作为集合包装的主要承载与搬运工具，日益受到大家的重视。但相应的，托盘用量的增加
也使得托盘设计不合理带来的用材浪费现象日渐凸显[1]。这种设计的不合理之处主要在于，现今托盘的设计阶段绝大部分仅凭借 以往的设计经验，而没有充足的数据支持，因此往往造成托盘强度的不达标或者强度过盛，而这两种情况都会造成托盘使用过 程中的浪费现象，在浪费了大量的森林资源的同时更为废弃托盘的处理带来了压力。
国内，李杨等人基于 Solid Work 的托盘结构有限元分析及优化[2]，丁毅等人基于 ANSYS 对木质托盘整体结构的静力分析[3]； 国外，E Soury 等人木塑复合托盘的设计优化[4]，均为通过有限元的方式来使托盘的设计有理可依。杨世军在热处理条件下柞木 托盘构件力学特性[5]的研究中，提及了托盘应变的公式推论，但未总结为可用的计算公式。总体而言，能直接用于托盘变形量计 算的相关力学公式，现在还不那么常见。 1 托盘模型建立与有限元分析 1.1 曰字底托盘模型建立及基本信息参数。利用 Solid Edge 软件，对 1 200伊1 000 的曰字底实木托盘进行模型建立，后期通过使 用软件内部的有限元仿真模块，对实木托盘进行了货架载荷工况的仿真分析。实木托盘模型如图 1，托盘部件尺寸参数见表 1。
表1托盘结构参数构件名称长mm宽mm厚mm面板10009020边面板10008020纵梁板12009023边垫块1609090中垫块1209090下连板10009020图1托盘模型连接钢钉面板边面板下连板纵梁板中垫块边垫块施加载荷位置模拟所托货物约束固定位置模拟货架图2托盘载荷和约束加载位置由图3可以看出12001000曰字底实木托盘在货架载荷试验有限元仿线mm
巩桂芬，李 毅，孔腾华Βιβλιοθήκη Baidu（陕西科技大学，陕西 西安 710021）
摘 要：文章推导木托盘货架载荷工况的变形量计算公式，并通过与有限元仿真分析结果进行对比分析，验证公式的合理 性。通过 Solid Edge 软件建立托盘模型，并使用软件内置的有限元仿真模块对托盘模型进行有限元分析，得出托盘货架载荷工 况下的最大变形量；同时利用推导得出的变形量计算公式计算托盘的变形量。通过对比，软件有限元仿真得出托盘的变形 量为 2.02mm，计算公式计算得出托盘的变形量为 2.11mm。两者结果基本一致。最后验证了托盘变形量公式的合理性，以及在 托盘设计阶段使用变形量计算公式对托盘进行初步设计和优化的可行性。
1 200伊1 000 曰字底实木托盘构件中，除垫块外均使用松木板材，垫块使用压制木屑墩。查阅 《机电产品木包装系统设计》[6] 第二章可以得知：松木板材的弹性模量 8 900MPa，泊松比为 0.365，屈服应力 50MPa，极限应力 77MPa，材料密度 559kg/m3。 查阅 《机电产品木包装系统设计》 第三章可以得知：木屑墩的弹性模量 450MPa，泊松比为 0.1，材料密度 600kg/m3。 1.2 曰字底托盘的有限元分析。利用 Solid Edge 软件内置的 NX nastran 仿真模块对托盘模型进行有限元分析。根据 《GB/T
伴随着有限元仿真分析技术的发展，在托盘设计阶段，我们大家可以通过有限元仿真分析来验证所设计托盘的各项有关数据， 以此判断托盘是否达标。但是，使用相应的有限元仿真软件就必须先学习软件原理及操作方法，及相应的产品建模方法，这 样无疑加大了有限元仿真的难度，并且有限元仿真分析所需要的大量时间也不利于有限元仿真方法在日常工作中的使用。因此， 若能够使用相关的计算公式来通过计算得到尽可能接近于有限元仿真的结果，这样就能快速地得到托盘设计所需的相关数 据。如要得到更加细致的有关数据，也可以进一步通过有限元仿真得出更详实的结果数据。