基于有限元法和Taguchi方法的移动硬盘耐撞性能稳健设计.pdfVIP

基于有限元法和 Taguchi方法的移动硬盘耐撞性能稳健设计——杨书仪 刘德顺 赵继云等 基于有限元法和 Taguchi方法的 移动硬盘耐撞性能稳健设计 杨书仪 刘德顺 赵继云 文泽军 1．湖南科技大学，湘潭，411201 2．中国矿业大学，徐州，221116 摘要 ：运用Taguchi参数设计方法，提 出了基于数值模拟 的移动硬盘跌落冲击耐撞性能稳健设计方 法。以6．3cm(2．5in)移动硬盘为研究对象，建立 了基于有限元软件 ANsYS／LS—DYNA 的移动硬盘 跌落冲击三维有限元模型。分析了关键结构参数对移动硬盘耐撞性能稳健性的影响，进行 了移动硬盘 耐撞性能稳健设计 ，获得使磁盘盘片接触面等效应力对地面硬度变化具有稳健性的最优参数水平组合， 并进行 了仿真试验验证分析。该方法为改进设计提高移动硬盘耐撞性能提供 了理论依据 。 关键词：有限元法 ；Taguchi方法 ；移动硬盘 ；耐撞性 ；稳健设计 中图分类号 ：TH122；TP391．9 DOI：10．3969／j．issn．1004—132X．2012．O1．018 C：rashworthinessRobustDesignforMobileHardDiskBasedonFEM andTaguchiM ethod YangShuyi LiuDeshun ZhaoJiyun。 WenZejun 1．HunanUniversityofScienceandTechnology，Xiangtan，Hunan，411201 2．ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou，Jiangsu，221116 Abstract：Drop impactcrashworthinessrobustdesignmethodwaspresentedbasedon Taguchi method．A 2．5inchmobileharddiskfiniteelementmodalWaSbuiltusingFEM ．Thekeyparameters affectingthecrashworthinessrobustnesswereanalyzed．TheTaguchimethodwasusedtomakero— bustdesign．Optimalparameterswith reducinginfluenceoffloorrigiditywereacquired．Thesimula— tionresultsshow thatthecrashworthinessofmobileharddiskhasbeenobviouslyimprovedcomparing withformergeneralparameters．Thisresearchworkprovidestheoreticevidenceforimprovingcrash— worthinessofmobileharddisk． Keywords：FEM (finiteelementmethod)；Taguchimethod；mobileharddisk；crashworthiness； robustdesign 0 引言 态响应影响。文献Es-I运用有 限元仿真和试验研 随着信息技术的发展，计算机普遍应用于各 究的方法从机械结构和动力学的观点，探讨 了系 行各业 ，作为各种文本、数据和媒体储存、交互的 统如何获取最小的振动 。文献[6]建立了头盘系 存储介质——硬盘 已不仅局 限于 台式计算机上， 统工作状态下浮动磁头和磁盘的冲击响应数学模 其使用范围已扩展到便携式电子产品领域 。在多 型，对工作状态下头盘系统 的冲击特性进行 了理 种信息存储技术 的竞争 中，超微型和大容量是以 论计算。文献ET]利用数值模拟方法分析了在正 硬盘为代表的磁存储技术发展的重要趋势 。由于 弦半波激励条件下头盘系统 的动力学响应过程。 跌落冲击耐撞性能是衡量移动硬盘质量的重要标 文献[8—9]分析了硬盘驱动器