Étude de l'influence des caisses en carton ondulé sur la répartition des contraintes de compression à la surface supérieure des palettes en bois

Recherche et résumé par Page Clayton, Virginia Tech, CPULD
Automne 2018

Cette étude vise à analyser la déformation des palettes sous l'effet de colis de différentes tailles empilés en colonne et de la présence d'espace libre dans les cartons.

Les palettes constituent la base des charges unitaires et des chaînes d'approvisionnement. Elles permettent de stocker et de transporter les produits de manière efficace. Cependant, à l'heure actuelle, les conceptions de charges unitaires « modulaires » ne tiennent pas compte de l'interaction entre les différents éléments de la charge unitaire, ni de la manière dont cette interaction affecte l'intégrité structurelle globale de la charge unitaire.

Les conceptions de palettes basées sur des composants entraînent également une utilisation excessive de matières premières, ce qui nuit à la durabilité des palettes, fait grimper les coûts et pose des problèmes aux acteurs de la chaîne d'approvisionnement.

L'objectif de cette étude était d'examiner les interactions entre les composants de la charge unitaire, la taille des cartons et l'espace libre dans les emballages, en s'intéressant tout particulièrement à la déformation de la palette en fonction de sa rigidité dans diverses conditions courantes de support de la palette.

Cette étude visait à analyser la déformation des palettes sous l'effet de colis de différentes tailles empilés en colonne et de la présence d'un espace libre dans les cartons. L'effet de chacun de ces facteurs sur la déformation est connu sous le nom de « pontage de charge », phénomène par lequel une redistribution des contraintes se produit en fonction des caractéristiques des charges au sein de l'unité de chargement.

Les résultats ont montré que, dans une configuration d'empilage en colonne, les caisses plus petites provoquaient une déformation plus importante que les caisses plus grandes (jusqu'à 53 % de plus). L'analyse des données a permis de constater qu'un changement de taille des caisses entraîne une diminution de la déformation d'une palette ; les caisses plus petites, à charge égale, transmettent moins de pression aux supports (31 % de moins) et provoquent une déformation plus importante (53 % de plus) que les grandes caisses, en particulier sur les palettes moins rigides. La présence ou l'absence d'espace libre dans une caisse n'a pas eu d'impact significatif sur la déformation.

Cette étude a confirmé que les éléments de la palette qui reposent sur des supports supportent effectivement une plus grande partie du poids de la charge et que les dimensions des cartons ont une incidence sur la déformation. Les expériences menées dans le cadre de cette étude confirment que la pression de compression exercée sur la surface supérieure de la palette se redistribue vers les supports de la palette lorsque les dimensions des cartons ondulés augmentent. À mesure qu’une plus grande partie des forces de compression se redistribue de la surface supérieure de la palette vers les supports, la déformation le long de la portée libre diminue.

Ces résultats quantitatifs peuvent contribuer à mieux comprendre l'effet de répartition de la charge et nous permettre d'apporter des ajustements en fonction des coefficients de sécurité actuels. Par conséquent, afin d'améliorer la durabilité des palettes et de préserver les ressources, il est recommandé de toujours concevoir les palettes en tenant compte de la conception des emballages des produits.

Recherche financée par la Fondation Pallet de la NWPCA et par le Service forestier américain. Article soumis dans le cadre du volet « Peer Review » de l'IAPRI.