铝合金托盘有限元分析及优化设计

摘要

目的通过对不同托盘结构进行分析,选出满足托盘承载性能要求的轻量化的铝合金托盘结构。方法利用Solid Works软件对不同类型托盘进行三维建模,并用Ansys Workbench对其进行静力分析,对比不同类型托盘应力、变形及安全系数,选出结构最优的铝合金托盘,并对其尺寸进行优化。结果方案C的托盘质量、纵梁应力、纵梁变形和纵梁安全系数分别为19.68 kg,247.39 MPa,3.41 mm和1.13,优于其他类型托盘,对其铺板厚度及纵梁相关尺寸进行优化后,其质量减少22%,纵梁安全系数提高20.4%。结论铺板厚度为1 mm,垫块厚度为1.5 mm,以及其他相关尺寸分别为5,5,30 mm的方案C铝合金托盘为载荷一定条件下的最优结构。