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《微硬盤驅(qū)動(dòng)臂的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、_r融I◆秈}f穸4q微硬盤驅(qū)動(dòng)臂的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)摘要隨著計(jì)算機(jī)及電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，大容量微小化的硬盤存儲(chǔ)技術(shù)得到了廣泛關(guān)注。微硬盤以其容量大、壽命長(zhǎng)、傳輸速度高、高防震性等優(yōu)點(diǎn)，在各類設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。微硬盤的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，大都圍繞著如何高速精確的讀取存儲(chǔ)在盤片上的數(shù)據(jù)這一問題展開，而作為帶動(dòng)磁頭運(yùn)動(dòng)的微硬盤驅(qū)動(dòng)臂，如何合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)以滿足要求就成為重要問題，拓?fù)鋬?yōu)化方法為設(shè)計(jì)更輕更合理的微硬盤驅(qū)動(dòng)臂提供了可能。本文以微硬盤驅(qū)動(dòng)臂為研究對(duì)象，詳細(xì)分析了其結(jié)構(gòu)、工作環(huán)境和運(yùn)動(dòng)特性，并以此為基礎(chǔ)，選擇了
2、微硬盤驅(qū)動(dòng)臂的靜力特性和自由振動(dòng)特性為優(yōu)化目標(biāo)，建立了基于靜態(tài)柔順性的微硬盤驅(qū)動(dòng)臂拓?fù)鋬?yōu)化模型、基于模態(tài)追蹤技術(shù)的微硬盤驅(qū)動(dòng)臂拓?fù)鋬?yōu)化模型和微硬盤驅(qū)動(dòng)臂多目標(biāo)綜合拓?fù)鋬?yōu)化模型。在簡(jiǎn)要介紹了拓?fù)鋬?yōu)化基本理論后，本文以靜態(tài)柔順性的定義和模態(tài)追蹤技術(shù)為基礎(chǔ)，建立了基于靜力有限元分析、基于模態(tài)追蹤技術(shù)的初始求解域及拓?fù)鋬?yōu)化的數(shù)學(xué)模型和微硬盤驅(qū)動(dòng)臂多目標(biāo)綜合拓?fù)鋬?yōu)化模型。然后，針對(duì)前兩個(gè)模型中包含的目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)進(jìn)行了靈敏度分析的詳盡推導(dǎo)，得到了靈敏度的計(jì)算公式，并對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化中可能出現(xiàn)的數(shù)值奇異性問題進(jìn)行了分
3、析與研究。接著，本文以MATLAB為平臺(tái)進(jìn)行編程，調(diào)用ANSYS作為有限元求解器來進(jìn)行有限元分析，并返回分析結(jié)果作為靈敏度計(jì)算和優(yōu)化計(jì)算的基礎(chǔ)，反復(fù)迭代，最終得到收斂的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果。最后，本文分別使用最優(yōu)準(zhǔn)則法和基于靈敏度排序的材料更新法求解了以上拓?fù)鋬?yōu)化問題，得到了有意義的拓?fù)鋱D，為微硬盤驅(qū)動(dòng)臂的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)，并根據(jù)此結(jié)果重新建立有限元模型進(jìn)行分析，說明了方法的有效性。本文通過對(duì)微硬盤驅(qū)動(dòng)臂的分析，得到了以靜態(tài)柔順性和模態(tài)分析的特征值作為優(yōu)化目標(biāo)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)拓?fù)鋬?yōu)化問題，通過模態(tài)追蹤技術(shù)追蹤特定
4、模態(tài)使基于模態(tài)分析的拓?fù)鋬?yōu)化能夠進(jìn)行。使用最優(yōu)準(zhǔn)則法求解靜態(tài)問題，引入基于靈敏度排序的材料更新法求解基于模態(tài)追蹤的動(dòng)態(tài)問題，并在優(yōu)化結(jié)果中對(duì)以上方法的有效性進(jìn)行了討論。關(guān)鍵詞：微硬盤；驅(qū)動(dòng)臂；拓?fù)鋬?yōu)化；靈敏度；有限元哈爾濱T程大學(xué)碩+學(xué)位論文ABSTRACTAccompanywiththefastdevelopmentofcomputerandelectronictechnologies，smallsizeandlargecapacityharddiskstoragetechniquegainswide
5、lyattention．Microharddiskdriveswerewidelyusedinmanyproductsandequipmentswiththeiradvantagessuchaslargecapacity,longlife，high-speedtransferringandshockproof．Thekeytechniquesofmicroharddiskdrivearemostlyfocusonmadandwritedataefficientlyfromthedisk．Therefor
6、e，howtodesigntheactuatingarnlstructureproperlywhichdrivesthemagneticrecordingheadbecomesaveryimportanttopic．Fromtheotherside，thetopologyoptimizationprovidesapossibilityfordesigninglighterandbeUeractuatingann．Theactuatingannofmicroharddiskdrivewasstudiedc
7、arefullyinthisthesis，includingitsstructure，workingenvironmentandmotionfeatures．TwotopologyoptimizationmodelswgTeformulated．Thestaticsandfreevibrationweredescribedastheobjectivefunctionsinthesemodels．OneWasbasedonthestaticcomplianceofactuatingarm，anothero
8、neWasbasedonmodalanalysisofthefreevibrationandthelastoneWasbasedonMulti．objectiveoptimizationofharddiskdriveactuatingarnl．Inthisthesis，afterabriefintroductionwasproposedinChapter2，initialdesigndomainsandtwotopologyoptimiza
