笔记本电脑的硬盘和扬声器装置的减振优化设计和应用.pdfVIP

笔记本电脑的硬盘及扬声器装置的 减振优化设计及应用 (HDD Speaker Mounting Optimization for Vibration Reduction in Notebook Computers) Oct. 2012 数据存储研究院 （新加坡） A*Star Data Storage Institute (Singapore) 1 目录 1. 序言 2. 笔记本电脑结构振动模型及分析 a. 扬声器引起的硬盘振动 b. CPU冷却风扇引起的硬盘振动 c. 光驱引起的硬盘振动 3. 笔记本电脑振动传播路径及阻尼分析 4. 机架结构设计及部件装置方法 5. 不同装置下硬盘性能试验结果 6. 结论 7. 参考文献 2 结论 1) 本文应用有限元方法和理论模型研究了笔记本电脑中的内置振动源 包括扬声器，CPU冷却风扇和光驱引起的硬盘振动特性, 以及笔记 本电脑中的结构振动传播特性。研究发现，当频率大于1000赫兹时， 硬盘振动主要是由扬声器引起来的。 2) 良好的硬盘伺服系统设计可消减硬盘的低频区振动，但是高频振动 很难通过伺服控制来减少。为消减大于1000赫兹的高频振动对硬盘 性能的不利影响，通过适当的机架结构和装置设计来降低由内置振 动源引起的激励显得尤为重要。 3) 应用本文所示的柔性扬声器装置和柔性硬盘装置可以有效地消减扬 声器引起来的大于500赫兹的硬盘振动。 4) 低刚度高阻尼的机架设计以及将扬声器远离硬盘的装置有利于减少 大于1000赫兹的硬盘振动。但是，柔性装置和低刚度机架设计可能 引起低频振动增加。相反，过高刚度的机架设计，在大于1000赫兹 的振动区，可能有相反的效果。 5) 柔性硬盘装置的共振频率应该远离风扇和光驱的谐波频率，特别是 在频率低于200赫兹的低频振动区。 3 1. Introduction  The Hard Disk Drive (HDD) [1~3] in notebook PCs [4~5] are expected to be robust enough to ensure the diversification of the operating environment.  Oscillating force induced by the built-in components such as speakers, fans and CD-ROM in notebook PC, could be transmitted to the HDD via chassis, and therefore cause position error signal (PES) of HDD.  Previous Study: 1. S. Lim et al. (2006, rubber mounts in notebook , analysis experimental) [ 6] ; 2. Y. Matsuda et al. (2009, design, flexible support mechanism for HDDs mounted in PC, fabrication evaluation)[ 7] ; 3. T. Semba, et al. (20