【摘 要】
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计算机技术已经广泛地应用于社会生活的各个领域，作为计算机系统的外部存储设备，硬盘驱动器(HardDiskDrive，简称硬盘)已不仅仅被用在大型计算机和服务器中，其应用已经开始普及到
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计算机技术已经广泛地应用于社会生活的各个领域，作为计算机系统的外部存储设备，硬盘驱动器(HardDiskDrive，简称硬盘)已不仅仅被用在大型计算机和服务器中，其应用已经开始普及到便携设备和消费电子产品等领域。硬盘已经成为最重要的程序和数据载体。但是，硬盘是一个比较“脆弱”的设备，不经意的冲击和振动都有可能造成硬盘的工作失效或者损坏。随着磁盘容量的不断增大和磁盘片转速的不断攀升，硬盘的机械动态性能显得越来越突出，尤其是其抗冲击振性性能已经成为硬盘设计中最重要的技术指标之一。
为了改善和提高硬盘抗冲击振动的能力，有必要分析硬盘的结构动力特性，特别是磁头盘系统和传动系统的冲击振动特性，从而找到影响硬盘抗冲击振动性能的结构因素。本文从硬盘的基本结构和工作原理入手，研究硬盘受冲击振动时磁头盘系统的动力响应特点，并分析硬盘读写失效的基本原因及其失效机理，分析表明，冲击振动引起的磁头竖向、径向和周向的响应运动影响了磁头盘的定位精度和头盘间的读写信号电压，从而导致硬盘读写失效。考虑到硬盘传动系统对磁头读写的重要影响，本文利用大型有限元分析软件建立了传动系统的有限元模型，分析传动系统在冲击激励下的模态和瞬态响应特征，得到了传动系统的固有振动频率和相应振型，通过模态响应特征解释硬盘受冲击振动时读写失效的基本机理；同时，本文介绍了复杂有限元模型的创建过程和方法，研究了主自由度方向网格密度对有限元分析精度的影响，并对传动系统中轴承的仿真模拟方法及相关参数的设置进行了探讨。由于传动臂的顶端与磁头组件相连，传动臂顶端的冲击响应特点具有很高的设计参考价值，本文在瞬态响应分析阶段，着重分析了传动臂顶端的位移响应情况，并对不同形式的输入冲击激励引起的瞬态响应差异进行了研究，揭示了顶端最大响应位移与输入冲击激励能量之间的关系，为传动系统的改进设计提供理论支持。
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