台式机箱硬盘振动分析

发布者::admin  发布时间: :2011-05-27 15:37  浏览次数: :
台式机箱硬盘振动分析
问题描述

机械式硬盘在工作过程中会产生周期性振动,在台式机箱设计中, 我们力求通过结构的优化, 避免共振的发生,利用Abaqus/standard 对台式机箱的固有频率进行分析,提取其在120Hz 附近振型,并据此基础上进行改进,得出最佳设计方式。

计算结果

 

图1 硬盘及固定方式示意图

      由于机箱结构模型主要以薄板为主,所以存在大量局部模态,导致模态密集,且主要以板的变形为主。

图2 为机箱结构在120Hz 附近的模态振型

      可以看出,整机的共振频率在119Hz,且振型在硬盘架附近。非常接近硬盘的工作频率,实验结果也显示,系统在正常工作时,振动和噪音问题超标,且主要原因是120Hz 引起的面板加速度过大。通过结构分析,振动及噪音问题可能是由制造及装配过程中,设计过盈配合未完全接触导致异响,因此,在不考虑工艺性的基础上,我们针对硬盘架结构,在如下位置增加焊点用以模拟完全的过盈配合,进行验证,设计方案共三种,如下图所示。

图3 设计方案

      针对以上分析,分别改变分析模型,频率分析结果对比如下:

表1 改进方案固有频率对比 

      原始设计中存在119Hz 固有频率,非常接近硬盘的固有频率,有可能发生共振,通过铆钉增加硬盘架刚度,可以限制一些振动的方向,并且使系统共振频率升高,从而避开危险频率。同时可以看出,制造公差对固有频率有很大影响。