笔记本电脑硬盘冲击振动隔离设计研究

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硬盘作为笔记本电脑的主要存储设备,抗冲击性能对笔记本寿命非常重要。目前,主流笔记本电脑采用机械硬盘。机械硬盘的信息存储在硬盘内的盘片上,冲击振动极易引起盘片与磁头碰撞,导致磁盘或磁头损坏。所以,提高硬盘的抗冲击性能和减小硬盘受到冲击十分重要。另外,硬盘自身振动造成笔记本电脑掌托振动,造成使用者感官体验不佳,需要予以控制。  研究内容主要有:  (1)通过跌落冲击实验,分析笔记本电脑硬盘在底座冲击的振动响应,通过对比分析,认为采用简化的笔记本模型也能准确的算出硬盘冲击响应;通过掌托区振动信号测试,认为硬盘及风扇为主要振动源,为后续隔振设计提供依据。  (2)分析笔记本电脑系统的结构组成,完成各部件模型简化并建立整机有限元模型,进行瞬态冲击模拟,与冲击实验数据进行比较,验证有限元建模的准确性。  (3)对硬盘振动系统进行动力学响应分析,完成系统模态分析、掌托区振动谐响应分析以及掌托区瞬态振动分析,全面了解硬盘系统的动力学特性。  (4)硬盘系统隔振设计。提出设计隔振器、优化硬盘盖板结构和掌托区阻尼处理三种方法。其中,针对隔振器设计,完成了微型橡胶隔振器设计、片弹簧支架隔振设计以及组合支架型缓冲垫设计,对隔振设计进行效果模拟,计算结果显示有效的减小硬盘冲击振动响应和掌托区的振动。  (5)隔振效果实验验证。对隔振设计中的组合支架方案和硬盘盖板结构优化分案进行了冲击实验,实验结果显示,上述方法均能有效减小硬盘冲击响应,也验证了隔振设计合理性。
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