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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(Hard Disk Drive，简称硬盘)技术取得了迅速的发展。随着硬盘容量和磁盘转速的不断提升，对硬盘驱动器的读写精度和可靠性提出了更高的要求，因此对硬盘驱动器的动态性能的研究显得越来越突出，尤其是其振动特性已经成为硬盘设计的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学特性，特别是硬盘传动系统的振动特性，从而找到影响硬盘抗冲击振动性能的结构因素。本文首先引入状态空间的理论，综合模态分析与状态空间法的优势，通过对单自由度系统和三自由度系统振动方程的分析，得到了一种基于模态状态空间法的研究多自由度系统结构动力学问题的方法。对于复杂结构的动力学问题，我们需要借助计算机分析软件ANSYS和MATLAB来进行分析仿真。首先对经常研究的悬臂梁模型，利用有限元分析软件ANSYS建立悬臂梁的有限元模型，通过对悬臂梁模型的模态分析，得到了对结构分析设计有重要意义的固有频率和振型。在实际应用中，用简化的低阶模型进行系统的分析和设计不但可以减少计算时间和降低控制系统设计的复杂性，还能够对原系统模型的动态性能有更深刻的了解和认识。因此，在对悬臂梁全阶模型动态响应分析的同时，又对悬臂梁模型进行了降阶分析，首先对比例阻尼系统各阶模态的dc增益排序，再选取前几阶重要模态，得到了简化的悬臂梁降阶模型，通过对全阶模型和降阶模型的动态响应的比较，验证了该方法在降低模型阶次的同时可以保证分析的准确性。之后又对复杂的硬盘传动系统的动力学建模、模型降阶与动态响应等问题进行了分析。同样利用ANSYS软件建立有限元模型，模态分析得到了固有频率和振型。利用模态分析的特征值和特征向量建立状态空间模型，用MATLAB软件对传动系统模型的各阶模态的相对重要性进行排序，通过模型降阶得到包含8阶模态的降阶模型，分别对包含50阶模态的全阶模型和包含8阶模态的降阶模型的动态响应分析结果表明，降阶模型在简化分析计算的同时仍能保持系统总体动态响应的准确性。最后还分析了平衡降阶方法并与dc增益排序方法进行了对比，平衡降阶法计算较复杂但分析结果更精确。