论文总字数：24564字

摘 要

笔记本电脑由于易于携带、功能日益完善的原因，在生产生活中的各个领域，受到越来越多的重视。硬盘是笔记本电脑的数据存储中心，所以加强对硬盘的保护对于保证笔记本电脑各项性能至关重要。本文通过仿真以及有限元分析的方法对以硬盘-支架为核心的笔记本电脑模型进行了分析，并就具体的隔振设计进行了研究。本文的研究内容主要有如下：

1. 首先对笔记本电脑内部结构进行深入的了解，分析其内部各个部件结构及其之间的具体连接方式同时对笔记本电脑硬盘的隔振系统进行一定的分析。
2. 对厂商提供的初始模型进行研究以及相关参数的测量，并以此为依据重新建立简化模型，在笔记本电脑内部的结构以及相应的连接方式与初始模型保持一致的前提下进行简化。在此基础上，画网格建立有限元模型。
3. 对硬盘振动系统进行有限元分析，完成对整机系统以及支架-硬盘结构的模态分析，得到测试数据，以此作为后续优化设计的基础。
4. 在硬盘系统的隔振设计方面，通过设计隔振元件来达到隔振的效果。思路主要为在硬盘与支架中间添加橡胶垫以及支架一侧添加橡胶垫，同时改变隔振器的位置、数目、形状来提高隔振性能。对隔振设计进行模拟分析，计算结果显示隔振性能得到了改善。

此次研究的目的是通过有限元分析及仿真，对笔记本电脑的隔振系统进行分析并进改进与优化，同时对其进行验证，达到优化的目的。

关键词：硬盘；隔振设计；结构优化；有限元分析

ISOLATION VIBRATION DESIGN OF LAPTOP

Abstract

For the reason of easy to carry, and the function of the notebook computer is increasingly perfect, people has paid more and more attention.on the notebook computer.But, the following is that people has also set higher requirements for the laptop ,such as comfort stability and etc.The hard disk is the main storage device of the notebook computer and improving the anti-impact ability of the hard disk is very important for the notebook computer.In this paper, the simulation and the finite element analysis method are used to analyze the model of the laptop and the specific vibration isolation design is studied.The main research contents of this paper are as follows:

(1) Firstly, the internal structure of notebook computer is need to deeply analyzed and the structure of each component and the connection mode of the notebook computer are analyzed.

(2)I will learn the initial model provided by manufacturers and measure the relevant parameters and establish the simplified model . On the basis of this, the finite element model is established.

(3) Finite element analysis of the hard disk vibration system is finished. The modal analysis of the whole system and the structure of the support hard disk is completed, and the test data are obtained as the basis of the following job.

(4) In the vibration isolation design of the hard disk system, through the design of vibration isolation components to achieve the purpose of vibration isolation.The main idea is adding rubber pad to the middle of the hard disk and the support, adding the rubber pad on one side of the support, and changing the position, number and shape of the vibration isolator to improve the vibration isolation performance. The vibration isolation design is simulated and the results show that the vibration isolation performance is improved. The purpose of this job is to analyze and simulate the vibration isolation system of notebook computer by means of finite element analysis and simulation, and to improve and optimize the system.

Key words: Hard disk; vibration isolation design; structure optimization; finite element analysis

目 录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2研究意义与目的 1

1.3国内外研究现状 2

1.4本文的主要研究内容 3

1.5 本章小结 5

第二章 笔记本电脑硬盘振动的分析与测试 5

2.1引言 5

2.2 硬盘振动的分析 5

2.2.1 硬盘的振动形式 5

2.2.2 振动导致的失效 6

2.3 硬盘振动的测量 7

2.3.1 硬盘振动的测量内容 7

2.3.2 硬盘振动的测试内容与标准 7

2.4 Hyperworks 软件的介绍 8

2.4.1 HyperMesh 软件介绍 8

2.4.2 RADIOSS 简介及其模态分析 8

2.4.3 网格划分 8

2.5 本章小结 9

第三章 硬盘振动系统有限元模型的建立 10

3.1 引言 10

3.2 笔记本电脑动力学模型的建立 10

3.3 建立硬盘隔振系统的有限元模型 15

3.3.1有限元建模的关键部分 15

3.3.2有限元模型建立的步骤 16

3.3.3有限元模型的具体分析 18

3.3.4相关参数的设定 23

3.4本章小结 24

4.2 硬盘振动系统的动态特性分析 25

4.2.1 基本理论 25

4.2.2 硬盘隔振系统的振动特性分析 25

4.3 笔记本电脑模型的模态分析 26

4.3.1 模态分析理论 26

4.3.2 硬盘隔振系统的模态分析 26

4.4 本章小结 29

第五章 硬盘隔振优化设计与验证 31

5.2隔振原理概述 31

5.2.1 隔振方式 31

5.2.2 硬盘隔振系统的分析 32

5.3硬盘隔振的方案设计 32

5.4 硬盘隔振的方案分析 33

5.5 硬盘隔振方案的验证 38

5.6本章小结 43

第六章 总结与展望 44

6.1 全文总结 44

此次课题主要完成的工作概括如下： 44

6.2 不足与展望 44

6.2.1 不足之处 44

致谢 46

参考文献 47

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