微气囊抗震移动硬盘性能的研究及应用

摘要

现有的移动硬盘抗震方法基本可归为主动抗震和被动抗震两大类,主动抗震技术可以对低频振动和高加速度冲击有效兼容,但要加装加速度传感器和相应控制电路,制作工艺复杂且成本较高,一般仅适于军事安全领域使用。被动抗震则具有结构简单,抗震效果好且成本较低的优点,因而更适于在民用领域推广。本文提出了一种基于被动抗震原理的新型微气囊抗震移动硬盘,并对其进行了理论及试验研究。 发明了一种新型抗震移动硬盘,该型抗震移动硬盘采取悬挂式,硬盘体在壳体中间位置悬空,不与移动硬盘外壳直接接触。硬盘体上面、下面、左右前面通过支架与微气囊减震装置连接,保证受到各方位碰撞冲击时都可以有效减小冲击,保证其正常工作。根据能量守恒定律,对微气囊抗震移动硬盘在自由落体过程中硬盘体变形能进行了分析,分别建立了硬盘体与地面发生碰撞前后的能量关系式,并对两者进行了比较分析；基于弹性理论中应力与形变的关系,建立了求解移动硬盘体在振动发生时刻的变形能的计算方程,并根据试验研究的需要提出了其简化模型。 实际制作一块质量和外形尺寸同2.5寸笔记本硬盘相同的铝质硬盘体模型,并利用自行设计的试验装置对安装普通移动硬盘外壳和新型微气囊抗震移动硬盘外壳的铝质硬盘体模型分别进行了跌落撞击试验,得出了硬盘体模型受到撞击时盘身应变值与起始下落高度的关系曲线,并将应变值带入之前推导出的硬盘体变形能简化模型中,得出了有抗震装置保护的移动硬盘的抗震性能远优于普通移动硬盘的结论。

目录

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声明

第1章绪论

1.1课题背景

1.1.1硬盘的产生和发展

1.2硬盘的结构及震动敏感性

1.2.1硬盘的存储原理及存储结构

1.2.2硬盘抗震技术的发展情况

1.3几种典型的硬盘抗震技术

1.3.1迈拓ShockBlock抗震技术

1.3.2日立磁头载入/载出与涡流磁臂锁技术

1.3.3希捷3D防护系统

1.4本文主要研究内容与课题来源

第2章微气囊抗震移动硬盘结构与特点

2.1微气囊抗震组件

2.1.1微气囊的加工制作

2.1.2传统微气囊抗震装置

2.1.3带有先后动作弹性体的微气囊抗震装置

2.2抗震移动硬盘减震支架

2.2.1支架零件图

2.2.2纵向支架

2.2.3支架装配图

2.3抗震移动硬盘外壳

2.4本章小结

第3章微气囊抗震移动硬盘变形能分析

3.1跌落过程的能量分析

3.2变形能

3.2.1硬盘体变形能的推导

3.2.2对变形能计算式的简化

3.3本章小结

第4章抗震移动硬盘变形能试验研究

4.1试验装置与试验方法

4.2试验结果与分析

4.3本章小结

结论

参考文献

攻读工学硕士学位期间所发表的学术论文

致谢