硬盘振动测量的讨论

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振动参数测量偏大问题分析

振动参数测量偏大问题分析

振动参数测量偏大问题分析引言在工程领域,振动参数测量是一项非常重要的工作。

通过对机械设备的振动参数进行测量和分析,可以及时发现设备的运行状态和性能问题,保障设备的安全运行和稳定性。

有时候在进行振动参数测量时会出现偏大的问题,这会对测量结果的准确性和可靠性产生影响,因此有必要对振动参数测量偏大问题进行深入分析。

一、振动参数测量的重要性振动参数测量是一种常用的监测手段,可以帮助工程师们了解机械设备的运行状态、性能特点和健康状况。

通过振动参数测量,可以获取到设备振动的频率、振动幅值、振动加速度等参数,进而对设备的运行状况进行评估和分析。

振动参数测量还可以帮助工程师们及时发现设备的故障和问题,预防设备的运行事故发生,保障设备的安全运行和生产效率。

二、振动参数测量偏大的原因分析1.测量设备的精度不高振动参数测量需要使用专业的测量设备,如果测量设备的精度不高,就会导致测量结果偏大。

一般情况下,振动参数测量设备的精度越高,测量结果的准确性就越高。

在进行振动参数测量时,需要选择精度高、性能稳定的测量设备,以确保测量结果的准确性和可靠性。

2.测量环境的影响振动参数测量的环境对测量结果也会产生影响。

如果测量环境存在较大的振动干扰、温度变化等因素,就会导致测量结果偏大。

在进行振动参数测量时,需要选择合适的测量环境,避免外界因素对测量结果的影响。

3.测量过程中的操作错误在进行振动参数测量的过程中,操作者的技术水平和操作技巧也会对测量结果产生影响。

如果在测量过程中存在操作错误,比如测量点选取不当、传感器固定不牢固等问题,就会导致测量结果偏大。

在进行振动参数测量时,需要操作者具备一定的技术水平和操作经验,以确保测量过程的准确性和可靠性。

4.测量样本的问题5.其他因素除了上述因素外,还有一些其他因素也会对振动参数测量结果产生影响,比如测量设备的老化、传感器的灵敏度的变化等。

这些因素都有可能导致振动参数测量偏大的问题,因此在进行振动参数测量时,需要综合考虑各种因素,确保测量结果的准确性和可靠性。

硬盘磁片振动测量模型的研究

硬盘磁片振动测量模型的研究
予 以排 除 。 计算 机越 来越广 泛 的应 用与 人们 的工作 生活 当中 ,而硬 盘是计 算 不可 取的 , 机上的重要部件 , 如何减小盘片的振动 , 成为提高计算机 l 生 能的关键 问 设平面 O E B 与 平面 O E z B 相 交于 直线 , 又 由预备 知识( 2 ) 知 直 题, 于是怎样检测盘片的振动更加重要。由于硬盘转速很高 , 不适宜接 线 垂直于硬盘局部表面 , 即被测平面的法方向与 的方向在 同—条 触式测量 , 容易想到光学测量。利用类似镜面反射的几何光学原理工作 直线上 , 由此知观测到一组 B 。 和B : 的坐标值后 , 被测物体平面的法方 的测量物体表面获得振动隋况的技术 , 选用同一点光源发出两束光线 , 向就 确定 了。 此 时庀 的可 能位置 只能 是 以 为法方 向的一系列平 面 。 又 射光线 O E 与反射点 B 已经确定了。显然' 在上述的一系列 照射有反射能力的被测物体平面,产生的两条反射光线再照射到水平 由于此刻 入 使得 ^ 射光线 O E 。 经其反射照到点 B 上, 故 放置的接受屏上。接受屏能够检测出光线照射点在接受屏平面上的坐 平面中有且只有—个位置, 标位置。 这 种测量技 术采用两束 光线 就能 确定 被测平面 的方程 。 由于硬盘振动的空间局限性 , E 】 和, E 始位于其初始位置所在的象 1硬 盘磁片振 动测量 问题 分析 可 以归结 为数据 的统 计与分 析问题 , 涉 及到 空间立体 几何 、 空间解 限因此 , 在模拟一系列的坐标值时我们将 Y ; 模拟成正值, 即Y 。同时 析几何法向量和三点共面证明相关知识。同时 ,这又是计算机模拟问 为了模拟的准确性, 我们假设 h - 1 , D 一1 。另外 , 我们假设 x 、 x 、 Y 、 Y 的 、 B : 的坐标值( x 。 , 题, 将得出的几组数据值通过计算机进行整理、 取整 、 求取精度等 , 建立 误差服从正态分布。现在我们来确定硬盘静止时 B 坐标系点光 源 O为坐标 原点 , E 和E : 是盘 片瞬 间位置 的反射 点 ,此 时 y t 1 ) 、 ( x 2 D , y 2 0 。 因此我们模拟的一系列的o 【 l ' Y , , ( x , } 在( 3 , 3 , 1 ) 及( 3 , 6 , 1 ) 附 盘片局部 表面方程 为 z = a x + b y + ( e + D ) , 其中a , b , C 为未知量 。由于硬 盘在 在这里我们用 MA T L A B软件分别对 x 。 、 x 2 、 Y 、 Y 随机抽取 3 6 个值, 振动 , 平面就偏离了初始位置 z = D , D < o ; 接受屏方程为 z = h , 其中 h > 0为 近。 3 6 个, B 3 6 个。 并对这些数据分别进行精度为 1 c r 4 , l 和 接受屏的高度, B 。 和B 是其 E 的照射点 , 这样利用它们确定 a 、 b 和C 获 即随饥抽取 B 得盘片 局部表 面方 程 。由于实际 中硬盘的震动 十分微 小 , 因此打在 接受 l 0 r 6 下的四舍五入取整。通过计算机模拟方法得到数据值 。经过详细的 屏上 的一系列 的点会在硬 盘静止 时打在接受 屏上 的 B B 的附近 。 分析推出如下结论:两束光线经盘 片 反射而显示在接收屏上的两点 B , B : 的坐标值精度越高, 所得到的数据值的精度也就越精确。而坐标值精 2硬盘磁片振动测量模型建立 测量精度 ) , 也就是说直 为有利于建立模型 , 我们需要先说明以下两个问题 : 由反射定律知 度的高与低完全取决于接收屏的分辨率高与低( 综E 所述, 我们得出: 接收屏的分辨率越 入射光线和反射光线所在的平面与反射镜面相互垂直。 如果平面 m1 与 接影响所得到的数据值的精度。 所求得的盘片局部表面方程的数据值的精度就越高 , 描述被测量硬 平面 m 2相交 ,并且二者都和硬盘所在平面 m垂直则平面 m l 和平面 高 , m 2的交线 L 垂 直于平 面 m 。 4硬盘磁片振动测量模型优缺点分析 由空间解析几何知识得知 ,不在同一直线上的三点即可确定一个 建立的模型突出了计算机磁盘偏振特点, 通过细致的分析和合理的 平面。 本题中硬盘是围绕一固定转轴旋转 , 不妨设立此转轴为已知点则 同时 在不影 响解 的精确性 的情 况下 , 通 过多普 勒原 理 以及 空 间解 仅再需两点即可确定此平面。 若仅用一束光无法确立具体的平面, 若用 假 设 , 使得到的结果与实际很贴近。而且根据实测数据和模型结 两束以上的光线去测量 , 一方面对测量技术提出更高的要求, 需要更加 析几何运算 , 使得模型有规律, 简单易懂 , 并且更加能够说明问 先进的测量设备及人力资源 ,同时对资金造成不必要的浪费。另一方 果的差异进行 比较 , 该模型用文中所给的个体特征代表全体, 但实际上个体是有差别的。 面,过多的光线会造成彼此间的干涉,使其在接收屏上点的坐标不明 题 。 如将模型进一步深化, 那么应该区分个体 显, 会造成较大的测量误差 , 不利于实验的准确性。两光源发出的光线 本模型未考虑个体差别因素 , 是计算机求 在P 点相遇其相位差恒定意味着光程差恒定,它的大小决定了两光线 的差异。在上述模型进行空间解析运算和三角函数求解时, 得的近似值, 没有求得准确的数据。 E 。 、 E : 、 B : 、 B . 越接近真实值, 模型的结 之间 的相 位差 。化 简后得到 : 果越准确。 该模型是通过合理的假设得到的, 而实际的应用中受到各种因素的 会对模型的预测性有很大的影响。 硬盘常见的技术指标是 计算机 为了更好的了解接收屏对盘片表面方程的影响, 首先 , 我们利用所 影响, 这一指标代表 了硬盘主轴马达( 带动磁盘 ) 的转速 , 比如 得到的数据值来进 _ f 算 机模拟实验 。 在这里我们用 M A T L A B软件分 磁盘的振动 : 4 0 0 R P M就代表{ 亥 硬盘中的主轴转速为每分钟 5 4 0 0 转。 最合理的硬盘 别对 x 。 、 x 、 Y 、 Y 随机 抽取 3 6 个值 , 即 随机抽 取 B 3 6 个, B 2 3 6 个 。 将 5 操作系统与测试软件装在另—个硬盘上 , 被测硬盘单 所得的数据输入计算机 ,采用计算机模拟的方法对该数据进行某一精 单独测试方法是, 独接在—个硬盘接 口, 接下来就是分区, 此时必须要将全部容量分成一 度下 的四舍五 人取 整 。 日 3硬盘 磁片振动测 量模型求 解 5结束语 本 模型 主要 是利用 显示在接 收屏 上的两点 坐标值 反算 出硬盘 盘片 现在最 常用 也是最 好用 的硬盘 测试 软件 Wi n B e n c h 9 9就是 以分 区 的局 部表 面方程 ,而解题 的一个 重要环 节是必 须首先 确定 盘片局 部 的 大小来确定测试区域的, 包括 D T R、 访问时间、 应用模拟测试等, 在D T R 表面方程。问题一的提出是围绕为什么要使用两束光线测量而不是一 所 以如果只 束 、三束或是更多。为了能够更加全面的说明使用两束光线测量 的理 测试中以分区的最外圈磁道开始到分区的最内圈磁道终止 , 0 G B的容量为—个分区, 那么测 出来的就是这 1 0 G B之内的 D T R 由,我们做以下的分析证明:点 O 的发射的光线 E 、 E 与磁片中心轴 用头 1 而不是整个硬盘的, 这也是为什么有些数据中, 结束端比起始端的数值 Q 确定的平面存在, 即可以充分说明测量过程中, 两束光即可达到理想 另外 , 如果测试区域很小, 则磁头寻道的时间也会限制在 效果 , 假设不受外界因素( 如空气中灰尘、 湿度) 对测量结果造成的影响。 还要高的原因。 因为寻道的范围也小了) , 同样有利于得高分 , 类似的影 为了更加直观的说明问题, 我们建立几何图形解答 : 首先 , 我们考虑使 更低的范围内( 响也体现在商业与高端测试中。 所以, 硬盘单独钡 埘必须进行全分区! 用一束光线进行测量的情况。自光源发射出的一束光线落到硬盘盘片 我们可�

光学原理测量硬盘振动说课讲解

光学原理测量硬盘振动说课讲解

光学原理测量硬盘振动几何光学测量硬盘振动模型摘 要本文通过理论分析和与实验数据的对比, 研究了通过几何光学测量硬盘振动问题, 并求出了硬盘盘面的局部表面方程,分析了不同分辨率对局部表面方程的影响,较好的解释了硬盘振动的规律。

首先研究不考虑盘片中心的上下振动的情形. 针对问题做出了几何模型, 利用所给数据,并参照查阅资料,最终求出考虑盘片中心上下振动情况下的结果,并对求解结果采用代数检验符合要求, 提出模型的改进方向。

对于问题一, 查阅了硬盘的工作原理和内部结构,从几何上进行理论分析,讨论了一条和多条光线对模型测量的影响,通过分析光路、成本、技术等因素得出结论采用两束光线的方案为最优。

对于问题二, 首先建立了不考虑盘片中心的上下振动的理想模型,通过几何关系和数学定理,顺利求出了盘片局部表面方程的参数a 、b ,并得到c=0;其次在前面计算基础上建立了考虑盘片中心的上下振动的理想模型,通过角度关系有效地解出了c 的值(见附录)。

对于问题三,通过分析得知,屏幕分辨率对于测量结果的影响其实也就是对于a 、b 参数值的影响。

利用MATLAB 生成几组反射面倾斜角度的随机值,可以求出一系列1B 和2B 在接受屏上的坐标值,再用fix 函数对该值进行某一精度(-410,-510,-610等等)下的四舍五入取整,这样获得的盘片局部表面方程就包含了接受屏分辨率的影响,再通过最小二乘法求得实际值与改变值差的平方最小的值,其对应的分辨率为最佳分辨率。

在结果的分析与检验中, 改变数据与实际数据的对比图, 直观地反映出分辨率对于测量结果的影响,验证了模型的正确性与方法的可靠性,但两者之间仍存在偏差, 对此我们作出了合理的解释。

在模型的改进中, 着重分析了文章前一部分未考虑在内的各种不定因素对硬盘振动的影响, 并提出了两种改进方案:第一种利用盘片水平瞬间求出入射光线的方向向量;第二种是找到接受屏上的读数点坐标与入射光线的对应关系,便可通过代值法求的参数值;第三种是问题三的求解中应考虑分辨率对c 的值的影响及n 值的有限性。

震动分析报告

震动分析报告

震动分析报告1. 引言震动分析是一种用来研究和评估结构或设备在震动环境下的性能和可靠性的方法。

通过对震动信号的采集和分析,可以得到结构或设备在不同工况下的振动特性,进而评估其是否满足设计要求。

本文将通过对某设备的震动分析,来探讨震动对设备性能的影响。

2. 背景我们对某机械设备进行了震动分析,该设备用于制造产品的关键工序。

为了确保该设备在工作过程中的稳定性和可靠性,我们需要通过对其进行震动测试和分析,评估其在震动环境下的性能。

3. 实验设计我们采用了以下实验设计来进行震动分析: - 设备参数记录:记录了设备的结构参数和工作状态,以及与该设备相关的环境参数。

- 震动采集:使用加速度传感器进行震动信号的采集,将信号传输给数据采集卡进行数字化处理。

- 数据分析:对采集到的震动信号进行时域分析、频域分析和时频域分析,获取设备在不同频段下的振动特性。

4. 数据分析结果4.1 时域分析时域分析是指对信号在时间域上的特性进行分析。

通过时域分析,我们可以获取到以下信息: - 设备的振动幅值:通过观察信号的振动幅值大小,可以评估设备在震动环境下的振动程度和结构的稳定性。

- 设备的振动周期:通过观察信号的周期性变化,可以评估设备在震动环境下的工作状态和振动频率。

4.2 频域分析频域分析是指对信号在频率域上的特性进行分析。

通过频域分析,我们可以得到以下信息: - 设备的主要频率成分:通过观察信号的频谱,可以确定设备在震动环境下的主要振动频率成分,评估其与工作频率的匹配程度。

- 设备的频率响应:通过观察信号在不同频率下的幅值响应,可以评估设备的振动特性、共振情况以及是否存在频率失配问题。

4.3 时频域分析时频域分析是指对信号在时域和频域上的特性进行联合分析。

通过时频域分析,我们可以得到以下信息: - 设备的振动时程:通过观察信号在时域上的变化,结合频域分析结果,可以评估设备的振动特性和是否存在异常振动行为。

- 设备的瞬时频率:通过观察信号在时频域上的变化,可以评估设备的振动频率和频率变化情况,进一步分析设备的工作状态和频率匹配情况。

振动参数测量偏大问题分析

振动参数测量偏大问题分析

振动参数测量偏大问题分析振动参数是振动工程中非常重要的一个指标,它反映了物体在振动过程中的运动状态和特性。

准确测量振动参数对于工程设计、故障诊断和性能评估都具有重要意义。

在实际的振动参数测量过程中,往往会出现测量偏大的问题,这对于振动分析和结构健康监测都会造成不小的影响。

本文将从测量设备、环境条件和操作方法等方面进行分析,探讨振动参数测量偏大的原因及解决方法。

一、测量设备的问题1. 传感器精度不足振动参数的测量离不开传感器,传感器的精度直接决定了测量结果的准确性。

如果所使用的传感器精度不足、灵敏度不够,那么测量结果就很容易偏大。

当传感器的灵敏度过高时,即使被测物体的振幅很小,传感器也会输出较大的信号,导致测量偏大。

合理选择和校准传感器是保证测量准确性的关键。

2. 传感器安装位置选择不当传感器的安装位置对于振动参数的测量结果也有很大影响。

如果传感器安装在了较为敏感的位置,例如连接部位或振动节点上,就很容易受到外部干扰和结构本身的影响,导致测量结果偏大。

在进行振动参数测量时,需要选择合适的传感器安装位置,避免受到干扰。

3. 测量仪器的故障测量仪器的故障也会导致振动参数测量偏大的问题。

仪器的放大器失调、滤波器损坏、电路连接不良等都有可能影响测量结果的准确性。

在使用测量仪器进行振动参数测量时,需要对仪器本身进行定期检查和维护,确保其正常工作。

二、环境条件的问题1. 外部干扰在实际的振动参数测量过程中,往往会受到外部干扰的影响,例如风力、温度变化、电磁场等因素都有可能导致测量结果偏大。

特别是在室外环境下进行振动参数测量时,需要注意防风、防雨等措施,避免外部干扰对测量结果的影响。

2. 测量台面的稳定性振动参数的测量需要在稳定的测量台面上进行,如果测量台面不稳定或者受到外部振动干扰,就会影响测量结果的准确性。

在进行振动参数测量时,需要选择稳固的测量台面,并注意外部振动干扰的排除。

三、操作方法的问题1. 操作不当在进行振动参数测量时,操作人员的操作技能和操作方法也会直接影响测量结果的准确性。

硬盘磁头电信号动态测试实验研究

硬盘磁头电信号动态测试实验研究
he d o eh r s u fc sv r ad. e c ib ai n a p a h n t r q e y s3 H zo 0 z a n t ad d k s ra ei ey h r Th ov rto p e rw e hefe u nc i 0 r6 H . h i Ke r s y wo d :m a e ch a n i g t e d; ee tia i a; d n lcrc ls n g l y ̄ c ts n e t g i
Absr t tac :Bae o e p icpe o g t e o dng o e ai s n t rn il fma ne c rc r i p rt h i on, h a a o ft lcrc lsg a epo s st h ih—l t e v r t n o heee tia i l rs n e O t e hg ii n ow a a o f vr t n o ii
0引言
l 程 ; 当计 算 机 要 求 读 出信 息 时 ,则 是 将 记 录 在 硬 盘 片 介
息 保 存 在 硬 盘 片 的 介 质 表 面 ,这 个 过 程 称 之 为 记 录 过
信息 )通 过磁 头转 换 为电信 号这 个过 程 随 着 日益 增 加 的 大 量 信 息 及 数 据 的 需 要 和 科 学 技 术 l 质表 面 的剩 磁 (
sg a aue u de i ee tlwe irtn r q nce .The rs l h w efu tai aue o l gei e lte a d te v ue c a g s i lv l n rdf r n o rvb a g fe ue is n i eut s o t cu t s h l on v l fvot sV r i l n h a h a t l n e

振动环境下硬盘性能测试方法、系统、终端及存储介质[发明专利]

振动环境下硬盘性能测试方法、系统、终端及存储介质[发明专利]

专利名称:振动环境下硬盘性能测试方法、系统、终端及存储介质
专利类型:发明专利
发明人:黄翼,潘霖
申请号:CN201910923288.2
申请日:20190927
公开号:CN110851307A
公开日:
20200228
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供一种振动环境下硬盘性能测试方法、系统、终端及存储介质,包括:利用ipmitool将风扇转速调整到预设转速;随机选取一个硬盘作为测试硬盘并对测试硬盘进行已测试标记;控制除测试硬盘以外的硬盘执行4kb随机读;对测试硬盘执行读写性能测试并在读写性能测试完成后更新测试硬盘。

本发明能够得到准确的硬盘在振动环境下的性能测试结果,且本发明提供的测试方法简单易操作,提高了硬盘性能测试的准确度和效率。

申请人:苏州浪潮智能科技有限公司
地址:215100 江苏省苏州市吴中区吴中经济开发区郭巷街道官浦路1号9幢
国籍:CN
代理机构:济南舜源专利事务所有限公司
代理人:刘雪萍
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磁性存储设备中的噪声和振动问题的研究

磁性存储设备中的噪声和振动问题的研究

磁性存储设备中的噪声和振动问题的研究摘要:随着科技的不断发展,磁性存储设备已经成为现代信息技术中不可或缺的一部分。

然而,随之而来的噪声和振动问题却影响了存储设备的性能和可靠性。

本文将对磁性存储设备中的噪声和振动问题进行研究,探讨其原因、影响以及减少噪声和振动的方法。

1. 引言磁性存储设备(如硬盘驱动器)广泛应用于计算机、服务器和数据中心等领域,以存储和检索巨量的数字数据。

然而,由于存储设备内部的磁头和盘片之间的相互作用,产生了噪声和振动问题。

2. 噪声问题噪声是由于存储设备运行时的机械运动以及磁头和盘片之间的摩擦力引起的。

噪声不仅会影响用户的体验,还可能损坏存储设备,导致数据丢失。

因此,减少噪声是提高存储设备性能和可靠性的重要任务。

2.1 噪声产生机制噪声产生机制主要包括:盘片旋转时的空气湍流噪声、磁头与盘片之间的摩擦噪声、电动机振动引起的噪声以及机械部件之间的共振噪声等。

这些噪声源的存在导致了存储设备工作时产生的噪声。

2.2 噪声对性能的影响噪声会对存储设备的读写速度、寻道精确度和数据完整性产生影响。

例如,过高的噪声会降低磁头对盘片的精确读取,从而导致数据读取错误。

此外,噪声还会增加存储设备的能耗,使其更容易受到外部环境的干扰。

2.3 减少噪声的方法为了减少噪声问题,研究者们提出了多种方法。

一种方法是通过优化磁头的设计,减少磁头与盘片之间的摩擦噪声。

另一种方法是优化电动机的设计,减少振动引起的噪声。

此外,改进存储设备的机械结构,减轻共振噪声也是有效的方式。

3. 振动问题与噪声类似,振动也是由于存储设备内部的机械运动引起的。

存储设备的振动不仅会影响其性能,还可能导致磁头与盘片之间的接触失效,进而引发数据丢失。

3.1 振动产生机制振动产生主要包括电动机的不平衡、盘片旋转引起的振动、磁头与盘片之间的接触振动等。

这些因素导致存储设备工作时产生的振动,从而影响其性能。

3.2 振动对性能的影响存储设备的振动会降低磁头的寻道精度,导致数据读写错误。

振动参数测量偏大问题分析

振动参数测量偏大问题分析

振动参数测量偏大问题分析
振动参数测量是工业生产过程中常见的一种监测手段,通过对设备或机器进行振动参数测量,可以有效地掌握设备或机器的运行状况,及时预防和处理设备或机器故障,保证生产过程的正常进行。

然而,在实际测量中,经常会出现测量结果偏大的情况,给后续操作和维护带来一定的困扰。

下面将针对振动参数测量偏大问题进行分析。

产生原因:
1、仪器设备误差:振动参数测量往往需要使用专业的仪器设备,如果仪器设备的精度不足或者仪器本身存在测量误差,就会导致测量结果偏大。

2、人员操作问题:振动参数测量需要由专业人员进行操作,如果操作人员不熟练或者操作不规范,也容易导致测量结果偏大。

3、机器本身问题:除去测量因素的影响,机器本身存在一些故障或者损坏也有可能导致振动参数测量偏大。

4、环境影响:振动参数测量需要在相对稳定的环境下进行,如果环境过于嘈杂或者存在其他干扰因素,也会影响测量结果的准确性。

应对方法:
1、检查仪器设备:在进行振动参数测量之前,首先需要检查仪器设备的状态是否正常,如果存在异常情况需要及时处理或者更换设备。

3、维护机器设备:机器设备本身存在故障或者损坏会影响测量结果,因此需要定期对机器设备进行维护和保养,及时排查并处理潜在的故障。

结语:
振动参数测量偏大是工业生产过程中常见的问题之一,出现这种情况的原因可能来源于仪器设备、人员操作、机器本身、环境等多个因素。

为了避免出现这种情况,需要综合考虑各种因素,在测量前提前进行检查和准备,并采取相应的应对措施。

Abaqus 在硬盘振动分析中的应用

Abaqus 在硬盘振动分析中的应用

Abaqus在硬盘振动分析中的应用王宝昆江国栋联想(北京)有限公司摘要:机械式硬盘在工作过程中产生的周期性振动是台式机振动和噪声的主要原因,本文利用Abaqus/standard对硬盘在不同硬盘架在120Hz的加速度进行了对比,从而得出最佳的设计方式。

关键词:Abaqus 硬盘,振动,加速度1.概述在目前的台式电脑中,振动和噪声两个重要的指标,噪声主要由振动产生的,风扇、硬盘是重要的震源,其中又以硬盘的影响最大。

因此120Hz是一个值得重视的特殊频率,因为120Hz 是常规硬盘的工作频率,在如此低的频率范围内,常规的吸声降噪措施作用不大,只能通过材料和结构来的改善来实现结果的改善。

2.模型的建立在项目的进行过程中,为解决一个问题需要对不同的方案进行评估,因此,截取有区别的局部进行横向对比就很有必要。

既可以降低问题规模,同时也可以反映个方案的优劣。

在该型号机箱中,硬盘的固定采用如下所示的悬空方式,两侧以硬盘架包覆,同时采用无螺丝免工具拆卸设计,但由于零件个体以及装配的误差,有可能造成接触行为不一致,一定程度上加大了而振动和噪音的风险。

为分析硬盘在振动中的行为并评估不同硬盘架对振动的改善效果,我们提取硬盘架组件部分分析,如下图所示。

图1 硬盘及固定方式示意图Abaqus/Standard分析设定为在有限元分析中尽量考虑机箱的结构力学特性,又能简化计算,提高计算速度,引入如下的假设和处理方法:机箱作为钣金件组合体,是典型的板壳结构,因此机箱部分主要采用shell单元,利用原有三维设计图档,采用Hyper mesh抽取中性面并划分网格,硬盘等只需考虑质量,所以将其定义为刚体,并给予一定的密度,同时充分利用ABAQUS自动计算并调整参考点至质心的功能建立参考点来定义。

在频率分析中至今也没有比较完善的理论来准确描述频率分析中各种连接方式以及接触对,这也是频率分析中的难点,为简化计算,在可接受范围内结合分析的经验对螺栓固定以及过盈配合处的接触状态进行简化。

硬盘振动失效分析及隔振优化设计

硬盘振动失效分析及隔振优化设计

华中科技大学硕士学位论文硬盘振动失效分析及隔振优化设计姓名:吴学鹏申请学位级别:硕士专业:机械设计及理论指导教师:李世其;罗宏志20040419华中科技大学硕士学位论文摘要随着硬盘驱动器小型化技术的发展,小型硬盘驱动器被广泛应用于便携式计算机及军用计算机中。

对在便携式及军用计算机中使用的硬盘驱动器,最重要的要求是具有抗恶劣环境的优良性能,特别是良好的抗振动性能。

本文通过理论分析和试验测试相结合的方法,对硬盘驱动器在振动激励下读写失效的原因和失效方式进行了研究,找到IBM某型硬盘驱动器振动失效的频率和振幅。

在此基础上,使用CAD建模和CAE分析的方法进行硬盘隔振器的优化设计,大大提高了隔振器开发的效率。

首先,对硬盘驱动器的结构和工作原理进行分析,揭示了硬盘振动失效的主要形式和原因。

其次,对硬盘驱动器的结构和运动特征进行分析,在Pro/Engineer三维软件中建立实体模型,利用ANSYS—Pro/E无缝接口导入ANsYs中进行网格划分,建立了硬盘驱动器的有限元模型,并建立了有限元形式的动力学方程。

再次,使用ANSYS有限元软件计算分析了硬盘驱动器致动器悬架和硬盘驱动器整体的模念,得到了硬盘振动的固有频率和模态振型;同时进行了裸盘正弦扫频振动失效试验,准确测量了硬盘的振动失效频率点和振动幅值。

有限元分析结果与试验测试相当吻合。

随后,讨论了基于精确动力学的部件应力应变有限元分析的原理、方法和步骤,并采用ADAMS软件和ANSYS软件相结合,实现了硬盘驱动器悬架作为柔性体在复杂动力学环境中进行仿真分析。

提出了一种集计算机辅助设计、有限元分析、机构运动仿真于一体的新方法,具有很强的实践意义和广泛的应用空间。

最后,以ANSYS软件为平台建立了虚拟振动试验台,对各种典型隔振方案进行虚拟振动试验,分析其动态性能,比较甄别出最优隔振设计方案。

振动试验结果表明,有限元仿真分析的结果有着非常好的指导作用,对于缩短隔振器开发周期、减少丌发费用、提高开发效率有着重要的作用。

如何进行震动测量

如何进行震动测量

如何进行震动测量震动测量是一种用于分析与评估物体震动行为的重要技术手段。

它广泛应用于工程领域,如建筑、交通、机械等,以及科学研究和环境评估等领域。

如何进行有效的震动测量,是一项关系到数据准确性和工程质量的重要问题。

本文将介绍一些关键的方法和技巧,供读者参考。

首先,进行震动测量前需要明确测量的目的和需求。

不同的工程、实验或研究项目,对于测量的精度、频率范围和数据处理方式都有不同的要求。

因此,在选择测量设备和参数设置时,需要根据具体情况进行综合考虑。

例如,对于振动车辆的测试,常用的测量参数包括振动加速度、速度和位移;而对于结构物的振动测试,则需要关注频率响应和模态分析等指标。

其次,选择合适的测量设备和传感器是关键。

常用的测量设备包括加速度计、位移传感器、速度传感器等。

在选择传感器时,需要考虑其灵敏度、频率响应、动态范围和可靠性等因素。

此外,还需要根据测量对象的特点选择合适的固定方式,确保传感器能够准确地测量目标物体的振动情况。

然后,进行震动测量时需要注意传感器的布置和安装。

传感器的布置位置与测量结果的准确性密切相关。

一般来说,传感器应尽量靠近振动的源头,以获得更准确的数据。

在安装传感器时,需要确保其与被测物体之间的接触良好,并采取适当的固定方式以避免传感器松动或偏移造成的误差。

此外,为了提高测量的准确性和稳定性,还需进行现场环境的考虑和干预。

例如,对于室外测量,应避免外部环境噪声的干扰,采取隔音措施;对于室内测量,需要排除人员活动或设备振动的影响。

同时,还需注意环境温度和湿度对测量结果的影响,并进行相应的修正。

在进行震动测量时,必须注意数据采集的频率和时长。

频率是指在一定时间内所采集到的数据点的数量,对于高频振动的测量,需要增加数据采集的频率来保证数据的准确性。

而时长则是指数据采集的持续时间,一般来说,需要确保数据采集的时长足够长,以涵盖完整的振动过程,避免信息的遗漏。

最后,进行震动测量后,还需对所获得的数据进行分析和处理。

硬盘的平衡测试标准

硬盘的平衡测试标准

硬盘的平衡测试标准
硬盘的平衡测试是指在高速旋转时,硬盘内部组件的重量分布是否均衡的检测。

在硬盘制造过程中,由于材料、工艺等因素,硬盘内部各组件的重量分布可能会出现不均衡的情况,这会导致硬盘在高速旋转时出现震动、噪音甚至损坏。

因此,硬盘的平衡测试对于保证硬盘工作稳定性和寿命具有重要意义。

硬盘的平衡测试标准主要包括以下几个方面:
1. 平衡测试时硬盘的转速应达到额定转速或最高转速。

2. 平衡测试时,硬盘应处于水平状态,并尽可能保持稳定。

3. 平衡测试时,应在硬盘的轴承上放置适当的质量块,以模拟不同工作负载下的情况。

4. 平衡测试时,应记录不同转速下硬盘震动的情况,并进行评估。

5. 平衡测试通过后,应进行质量控制,确保硬盘的每个组件的重量分布均衡。

总之,硬盘的平衡测试是硬盘制造过程中必不可少的环节,也是保证硬盘工作稳定性和寿命的重要保障。

制造商应严格按照相关标准进行测试,并对测试结果进行质量控制,以确保产品质量和用户满意度。

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硬盘 震动限值

硬盘 震动限值

硬盘震动限值一、硬盘的重要性硬盘是电脑中不可或缺的硬件之一,它存储了我们私人和工作中的全部数据,包括文档、音乐、视频和图片等。

如果硬盘发生故障,我们的数据可能会永久丢失,给我们带来巨大的损失。

因此,了解硬盘的特性并正确使用硬盘至关重要。

二、硬盘结构硬盘的主要部件包括马达、读取机械手臂、读写头、盘片等。

马达驱动盘片旋转,读取机械手臂控制读写头的位置,以读写数据。

三、硬盘震动硬盘的运转过程中会产生震动,这种震动一般不会对硬盘造成太大的损害。

然而,当硬盘处于工作状态时,如果受到过大的震动,就可能导致机械手臂和读写头碰撞,从而引起硬盘故障。

因此,对于电脑用户来说,在使用电脑的过程中,尽量避免大量移动电脑或在使用电脑的时候强行拔掉电源。

四、硬盘震动限值在硬盘维修和生产过程中,人们为了保证硬盘的可靠性,制定了震动限值。

这个限值是指硬盘正常工作状态下所能承受的最大震动大小。

如果在普通的日常使用中,用户无意中超过了这个限值,就可能对硬盘产生严重的损害。

另外,如果在移动硬盘的过程中,将硬盘从高处掉落,硬盘也可能因受到过大的冲击而导致永久性损坏。

五、如何保证硬盘使用寿命?(1)选择优质品牌的硬盘,并保证正常使用温度;(2)避免电脑频繁开和关机;(3)遵循操作规范,不使用操作系统中不明的安装文件,不频繁更改硬盘分配;(4)不随意拔掉电脑的电源或外接移动硬盘。

结论:硬盘是我们个人、工作数据的重要存储设备,我们需要保护它。

避免采取过于激进的方式处理电脑操作,不将它从高处扔掉,在普通日常的使用中,尽量不要让电脑经常移动、转动。

遵循这些常识原则,能够保证电脑硬盘的持久使用。

硬盘马达检测方法

硬盘马达检测方法

硬盘马达检测方法引言:硬盘马达是硬盘中的一个关键组件,负责带动硬盘盘片的旋转,确保硬盘正常运转。

因此,对硬盘马达进行定期检测和维护是保障硬盘稳定性和可靠性的重要步骤。

本文将介绍几种常用的硬盘马达检测方法,帮助用户及时发现硬盘问题并采取相应的措施。

一、声音检测法硬盘马达在工作时会产生一定的噪音,通过对硬盘噪音的分析可以判断马达是否正常工作。

正常情况下,硬盘工作时会发出低沉的持续噪音,如果出现异常噪音,如刺耳的尖锐声或异常的振动声,可能是硬盘马达存在问题的表现。

此时应及时备份数据,并联系专业维修人员进行进一步检测和修复。

二、温度检测法硬盘马达工作时会产生一定的热量,通过监测硬盘温度可以初步判断马达是否正常。

一般来说,硬盘的工作温度应在40℃-50℃之间,如果温度过高,可能是硬盘马达存在故障或过度工作的表现。

此时需要停止使用硬盘,待其冷却后再进行进一步检测和修复,以免造成更大的损坏。

三、电压检测法硬盘马达的工作电压是固定的,通过检测硬盘马达的电压可以判断其是否正常。

一般来说,正常的硬盘马达工作电压应在规定范围内,如果出现电压异常,如电压过高或过低,可能是硬盘马达存在问题的表现。

此时应及时停止使用硬盘,并找专业人员进行检测和修复。

四、转速检测法硬盘马达的转速对硬盘的读写速度和稳定性有着重要影响,通过检测硬盘马达的转速可以初步判断其是否正常。

一般来说,硬盘马达的转速应在规定范围内,如果转速过快或过慢,可能是硬盘马达存在问题的表现。

此时应停止使用硬盘,并联系专业维修人员进行进一步检测和修复。

五、电磁波干扰检测法硬盘马达工作时会产生电磁波,通过检测硬盘马达周围的电磁波干扰情况可以判断马达是否正常工作。

正常情况下,硬盘周围应无明显的电磁波干扰,如出现电磁波干扰,可能是硬盘马达存在问题的表现。

此时应停止使用硬盘,并及时找专业人员进行检测和修复。

六、智能硬盘工具检测法智能硬盘工具是一种用于检测硬盘状态和性能的软件工具,通过使用智能硬盘工具可以全面、准确地检测硬盘马达是否正常工作。

硬盘测试标准

硬盘测试标准

硬盘测试标准一、引言硬盘是计算机中存储数据的重要设备之一,其性能和可靠性对计算机系统的运行和数据安全起着至关重要的作用。

为了确保硬盘的质量和性能达到要求,需要进行硬盘测试。

本文将探讨硬盘测试的标准和方法,以及测试过程中需要注意的事项。

二、硬盘测试的目的和意义硬盘测试的主要目的是评估硬盘的性能和可靠性,以确保其能够满足用户的需求。

通过对硬盘进行全面的测试,可以发现硬盘存在的问题,并及时采取相应的措施进行修复或更换,以避免数据丢失和系统崩溃等不良后果。

同时,硬盘测试还可以帮助用户选择合适的硬盘产品,提高计算机系统的整体性能和稳定性。

三、硬盘测试的标准和方法3.1 硬盘测试标准硬盘测试的标准主要包括以下几个方面:1.传输速率:测试硬盘的数据传输速率,包括读取速率和写入速率。

传输速率的高低直接影响硬盘的数据读写效率。

2.响应时间:测试硬盘的响应时间,即硬盘对计算机指令的响应速度。

响应时间的短暂性能越好。

3.可靠性:测试硬盘的可靠性,包括硬盘的故障率和寿命。

可靠性是硬盘测试中最重要的指标之一,对于数据的安全和系统的稳定性至关重要。

3.2 硬盘测试方法硬盘测试可以采用以下几种方法:1.压力测试:通过连续读写大量数据来测试硬盘的传输速率和响应时间。

压力测试可以模拟真实的工作负载,评估硬盘在高负载下的性能表现。

2.坏道检测:通过扫描硬盘表面上的扇区,检测硬盘是否存在坏道。

坏道会导致数据读写错误,降低硬盘的可靠性和性能。

3.温度测试:测试硬盘在不同温度下的工作状态和性能表现。

温度过高会影响硬盘的寿命和性能。

4.噪音测试:测试硬盘在读写过程中产生的噪音水平。

噪音过大可能会影响用户的使用体验。

四、硬盘测试的注意事项在进行硬盘测试时,需要注意以下几个方面:4.1 数据备份在进行硬盘测试之前,务必先进行数据备份。

硬盘测试可能会导致数据丢失或损坏,所以在测试之前要确保重要数据已经备份到其他存储介质上,以免造成不可挽回的损失。

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硬盘振动测量的讨论摘要本文研究的是采用二光束法测量硬盘振动情况的测量原理问题。

对于问题1),在镜面反射现象中存在两个几何关系:(1)光的入射角与反射角相等,法线垂直于镜面,光源与自身的像关于镜面对称;(2)入射光线与反射光线构成的平面与镜面本身垂直。

这样两个关系对应两个数学方程,我们知道,,方程个数可解出对应个数的未知数,所以,一束光线解不出三个未知数。

而两束光对应四个方程,即可求出盘片局部方程中的a,b,c 表达式。

两束光即可测量出振动情况,故无需第三束光线,因此这种测量技术采用两束光线。

对于问题2),入射光线的方向在实际测量过程是已知的,而接受屏上又读出反射光线照射点(称接收点)的坐标位置。

即入射光线的方向向量以及光源和接收点连线的方向向量已知。

根据上述的几何关系(2)可知这两个向量叉乘与被测物表面的法向量的内积为零,这样得到两个与c无关的方程式求得a,b值。

再利用光源与自身的像关于镜面对称这一几何关系做光源关于盘片表面的对称点,则对称点在反射光线的延长线上,用向量平行列方程并且代入所求a,b的值即可得到c关于已知量的表达式。

对于问题3),给光线的方向向量以及a,b,c赋值,通过查资料,进一步确定c,D的值,通过计算机模拟仿真,求出对应的两点坐标值。

再将取不同数量级的值,代入问题(2)中求得的a,b,c的表达式中,得到a,b,c的值。

最后将赋予a,b,c的值与求得值进行比较,分析得出接受屏分辨率(测量精度)对盘片局部表面方程的影响情况。

关键词:反射定理,向量平行,计算机模拟仿真.1 问题重述有一种新技术测量物体表面获得振动情况,是利用类似镜面反射的几何光学原理工作的:选用同一点光源发出两束光线,照射有反射能力的被测物体平面,产生的两条反射光线再照射到水平放置的接受屏上。

接受屏能够检测出光线照射点在接受屏平面上的坐标位置,问题是怎样利用图2中O’x’y’平面的两个坐标值反算出被测物体当前的平面方程,就可利用平面方程的变化得到振动情况。

图1是用两条光线检测的原理图,点光源O为坐标原点,E1和E2是盘片瞬间位置的反射点,此时盘片局部表面方程为z=ax+by+(c+D),其中a,b,c为未知量,由于硬盘在振动,平面就偏离了初始位置z=D(D<0);接受屏方程为z=h,其中h>0为接受屏的高度,B1和B2是其上的照射点,这样利用它们确定a、b和c获得盘片局部表面方程。

(本题作到确定出a、b和c即可,不必分析振动情况)图1 原理图问题1:请解释这种测量技术采用两束光线的原因。

问题2:请建数学模型分析盘片局部表面方程的测量原理。

问题3:试分析接受屏分辨率(测量精度)对盘片局部表面方程的影响。

2 问题分析本题是一个典型的数学与物理紧密结合的问题,主要用来寻求解决实际问题的理论与简易方法。

针对本问题,我们逐一寻找到解决三个问题的方法。

针对为题(1),从三点来阐述本题测量技术采用两束光线的原因:1,采用一束光的局限性与不完整性;2,采用两束光恰能确定表面方程;3,采用三束光的冗余性。

针对问题(2),本问题牵扯到物理学中的光学问题,依据题中给出的条件分析,从物理学角度出发,运用光线折射的性质,辅以数学中平面与直线的计算公式,可以找到各种内在关系,从而求出盘片局部表面方程的测量原理。

针对问题(3),采用正向思维,即假定盘片平面方程已知,正向推导接受屏上两点坐再标结合题目中给出的提示,逐步去寻找可以解释接受屏分辨率对盘片局部表面方程的影响问题。

3 模型假设与约定1 接受屏接受坐标准确;2 磁盘表面光滑平整,无漫反射现象出现;3 光源发出的光束非常细; 4假设硬盘为刚体,自身无变形;4 符号说明n被测物所在平面的法向量; 1n 入射光线1OE 的方向向量; 2n 入射光线2OE 的方向向量;d空间坐标原点到被测物平面的距离; 'd对称点到被测物平面的距离; ),,(111e e e z y x 盘片表面上1B 点坐标; ),,(222e e e z y x盘片表面上2B 点坐标; ),,(11h y x b b 接受屏上1B 点坐标; ),,(22h y x b b 接受屏上2B 点坐标;),,(000'z y x O坐标原点关于被测物平面的对称点。

5 模型建立与求解5.1问题(1)的分析在解决本题目前,首先明确以下两个物理定理:定理一:在镜面反射现象中,光的入射角与反射角相等,法线垂直于镜面;定理二:镜面反射现象中,入射光线与反射光线构成的平面与镜面本身垂直。

其实以上两个基本定理用数学表达式表示出来就是两个方程。

则可得出:1)若只知其中一束入射光线,则只能得到两个方程,解不出三个未知数,即无法确定被测物体的表面方程;2)若已知两束光线,可以通过两束直线组成四个方程,解得三个未知数的确定值,从而精确测定出物体的振动情况,确定其平面振动方程,得到振动情况。

3)因为该测量仪器利用两束光即可测量出振动情况,简单而方便,无需第三束光线。

综上所述,此测量技术采用两束光线。

5.2问题(2)模型的建立5.2.1 求解a,b模型的建立由问题(1)的分析可知,入射光线与反射光线构成的平面,以及与构成的平面都与被测物平面垂直。

即的法向量与被测物平面法向量垂直,的法向量与被测物平面法向量垂直。

而一个平面的法向量,可由该平面内互不平行的两直线的方向向量的叉乘求得。

综上所述可得(1)其中和分别表示的法向量的法向量。

也可表示为(2)由(2)式即可的b a ,5.2.2求解c 模型的建立对光源点O (0,0,0)进行镜面投影,形成其位于镜面另一侧的像,根据平面反射定理可得,三点在同一条直线上,三点位于同一直线上,如图3所示。

根据图3可知,连线平行于反射面的法向量,即//,而反射面的平面方程为:)(D c by ax z +++= (3)所以)1.,(-=b a n 有),,(000'z y x OO = 由此推出图2 对称点示意图1-==z by ax (4)设O O '所在直线表达式为zz yy xx 000==(5)有定理二推知,O 点到平面距离d 与到平面距离相等,即22002211ba Dc by ax ba D c +++++=+++(6)由式(3)(4)(5)(6)可得 对称点为(NM NbM NaM 2,2,2--),其中D c M +=,221b a N ++=入射光线1OE 与盘片的交点就是1E 则可由(7)由(7)式得到的坐标值为))(,)(,)((111111111111bb aa c d c c bb aa c d c b bb aa c d c a --+--+--+由于三点在同一条直线上//,所以hz h z y y y y x x x x E b b E b b E --=--=--0001111111 (8)将5.2.1中所求的以及的坐标值代入(8)式即可得到关于的方程,求解方程即可得到。

5.3问题(2)模型的求解利用中命令编程,进行符号运算解得:由的表达式可知,如果将5.2.1中所求的以及的坐标值代入(8)式将是一个关于c 的非常庞大的方程,运算量很大。

这里采用专门的符号运算软件编程求得的表达式,表达式经过化简之后仍然很庞杂,故作为放在俘附录中见附录【1】5.3问题三的求解问题(2)中是根据接受屏上的坐标值反算盘片局部表面方程。

为了分析接受屏的分辨率对盘片局部表面方程的影响。

在这里采用正向思维,即假设盘片局部表面方程是已知的,也就是说假设为已知量。

入射光线与盘片的交点就是则可由(9)得到的坐标值,同理可得。

又由定理一可知入射光线与盘片法向量的夹角同反射光线盘片法向量的夹角相同即),cos(),cos(11n OB n OE =(10)因为入射光线与反射光线构成的平面与被测物表面垂直,则有0)(111=∙⨯n B E OE(11)联立方程(9),(10),(11)得坐标值同理可算得的坐标值。

将所得的值分别进行在410-精度下的四舍五入,代入到模型2中,可求得在该精度下得取值, 然后可求得在该精度下的误差,31cC b B a A -+-+-=∆同理可求得在510-,610-, 精度下的误差, 计算机仿真求得误差结果入下:表格 1 计算机仿真的误差结果图3 误差平均值比较通过对1∆, 2∆,2∆值的分析及图形直观判断,得到以下结论: (1)数值取得精度越高,误差越小;(2)接受屏分辨率越高,测得的盘片局部表面方程越准确; (3)测得误差总体较小,表明模型2所得的测量原理可行性较高。

6 模型评价及改进模型优点:(1)本模型通过物理定理及几何关系以及恰当的位置变换,巧妙的设计出一套完整的测量原理,成功的解决了硬盘的振动测量问题。

方法科学简单,通俗易懂,易于推广。

(2)本模型又运用计算机仿真实验设计验证了接受屏分辨率对盘片局部表面方程的影响问题,具有较高说服力。

(3)具有较好的现实指导意义。

需要改进的方面:(1)未考虑理想情况与现实情况的比较; (2)计算过程较为复杂。

7 参考文献及参考书籍[1]侯云畅,高等数学[M]北京:高等教育出版社,1999.[2]彭祖增,数学模型与建模方法[M].大连:大连海事大学出版社,1997附录【1】。

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