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研究生:徐秀枝
研究生(外文):Shiou-Jr SHiu
論文名稱:磁碟系統在不同傾斜角度下承受基底振動之傳輸效率研究
論文名稱(外文):Transmission Rate Enhancement of Disk Drive System Subjected to Base Excitation at Different Inclined Angles
指導教授:張英俊張英俊引用關係
指導教授(外文):Ying-Chun Chang
學位類別:碩士
校院名稱:大同大學
系所名稱:機械工程學系(所)
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:128
中文關鍵詞:防振墊片振動硬碟機Iometer
外文關鍵詞:vibration mountingvibrationHard diskIomete
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資訊科技的蓬勃發展下,多媒體資訊產品需要更高性能的提昇及改善。現今電腦資訊產品讀取儲存裝置已為普及配備,為生活帶來極大便利性(例如:自動提款機,E通機,語音服務系統及悠遊卡感應自動化系統…等)。在各企業中,工業電腦的使用更是極為的重要,電腦不再只有單純操作功能,更可控制工廠整體的運作流程,因此極需長時間連續穩定運作不能中斷或當機,且必須有著高度儲存資料的安全性及穩定性。此時防振裝置是為重要的要求,相較於一般無防振裝置的家用電腦是無法達到工業電腦的需求。因防振裝置具有保護資料傳輸時不受外來能量或機械操作之振動所影響使其傳輸受干擾造成中斷或當機,以避免磁碟系統損壞造成資料流失。

本論文主要針對磁碟系統(硬碟機)在傾斜角度下承受外來振動讀取時,其機體內部受到外部能量對系統資料傳輸效率之影響及改善。改善方法為使用不同種類防振墊片及運用Iometer軟體量測實驗數據和未改善前之實驗數據來做比較分析,使得磁碟系統在不同角度下,承受外來振動影響之傳輸效率能夠大幅提昇。本論文主要分為兩大部份,一為在不同角度,不同振動量(g),不同振動頻率(Hz),不同防振墊片(8A、20A、40A)之比較下,在160Hz、各角度下、防振墊片20A之下,其傳輸效率具有很好的效果;另一在不同角度,不同振動量(g),不同振動頻率(Hz),不同複合式防振墊片(8A20A、8A40A、20A40A)之比較下,依然在160Hz、各角度、複合式防振墊片8A40A之下,其傳輸效率具有極佳的成效;最後再以不同角度,不同振動量(g),不同振動頻率(Hz),不同防振墊片(8A、20A、40A)vs 不同角度,不同振動量(g),不同振動頻率(Hz),不同複合式防振墊片(8A20A、8A40A、20A40A)之比較下,其最好的傳輸效率仍為160Hz、各角度、複合式防振墊片8A40A,有優越的效能。
Due to the progress of information technology, multimedia information products need high performance promotion and improvement. The storage device of computer information product becomes a basic equipment nowadays. It brings convenience (e.g. ATM, Pronunciation service system, Easy card automated system, etc) to our life. Industry computer plays an important role in the business. The computer not only has simple function, but also controls the whole operation flows in the factory. Hence, it can not be interrupted or crashed during the operation. And the computer must have high storage system with security and stability. Therefore an anti-vibration mounting is needed unlike the personal computer. The mounting protect the data transmission to avoid date lost from interrupted or crashed by external power or vibration of machine operating.

This thesis is to investigate the effect of the transmission efficiency when the disk system (hard disk) is reading at acclivitous angle. The performance of transmission efficiency has been noted when the disk system subjected by the vibration at different inclined angles. The method can be discussed into two parts. Firstly, compare with different angle, different vibration level, and different vibration rate, the transmission efficiency has good results when it is 160Hz, any angles, Isolator 20A. Secondly, the transmission efficiency has better effect when it is 160Hz , at any angle, complex Isolator 8A40A at different angle, different vibration level, different vibration rate comparability with different complex Isolator. At last, comparing with different angle, different vibration level different vibration rate, different Isolator VS different angle, different vibration level, different vibration rate, different complex Isolator, the best transmission efficiency is 160Hz, at any angle, complex Isolator 8A40A.
目錄
中文摘要I
英文摘要III
目錄IV
圖目錄VIII
表目錄XIV
第一章 前言1
1.1研究動機1
1.2研究目的2
1.3研究方法2
1.4文獻回顧2
第二章應用工程理論4
2.1何謂工業電腦4
2.1.1磁碟系統對於工業電腦之重要性4
2.2硬碟機之基礎5
2.2.1硬碟機之發展歷史5
2.2.2硬碟機結構介紹6
2.2.3硬碟機的儲存及讀取作動方式8
2.2.4硬碟損毀的因素9
2.2.5目前硬碟機採用的減振技術12
2.3振動基本理論13
2.3.1受迫振動14
2.3.2阻尼振動14
2.3.3無阻尼振動15
2.3.4共振15
2.4田口式品質方法16
第三章實驗設備及方法18
3.1實驗設備18
3.1.1製作承載磁碟系統之載具18
3.1.2振動試驗機19
3.1.3示波器20
3.1.4加速規20
3.1.5手持振動計21
3.1.6防振墊片22
3.1.7Iometer軟體23
3.2實驗方法24
3.2.1裝置磁碟系統之振動環境24
3.2.2硬碟機之振動量測24
第四章實驗結果與分析28
4.1硬碟機振動實驗結果(一)28
4.1.1相同角度,不同振動量(g),不同振動頻率(Hz)
不同防振墊片(8A、20A、40A)之比較28
4.1.2相同振動頻率(Hz),不同角度,不同振動量(g),
不同防振墊片之比較(8A、20A、40A)42
4.1.3相同振動頻率(Hz),不同角度,不同振動量(g),
不同防振墊片之比較(8A、20A、40A)55
4.2硬碟機振動實驗結果(二)68
4.2.1相同角度,不同振動量(g),不同振動頻率(Hz),
不同複合式防振墊片之比較(8A20A、8A40A、20A40A)68
4.2.2相同振動頻率,不同角度,不同振動量,
不同複合式防振墊片之比較(8A20A、8A40A、20A40A)79
4.2.3同振動頻率,不同角度,不同振動量,
不同複合式防振墊片之比較(8A20A、8A40A、20A40A)89
4.3硬碟機振動實驗結果(三)102
4.3.1相同振動量(g),不同角度,不同頻率(Hz),
不同防振墊片之比較(8A、20A、40A)102
4.3.2相同振動量,不同角度,不同頻率,
不同複合式防振墊之比較(8A20A、8A40A、20A40A)108
第五章 結論115
參考文獻117
附錄一
附錄二
[1] 康智豪,〝硬碟載具之減振設計之研究〞,碩士論文,大同大學機
械工程研究所,(2007)
[2] 鄭智升,〝工業電腦硬碟機創新結構之創研機制研究〞,碩士論
文,國立台灣科技目錄
中文摘要 I
英文摘要 III
目錄 IV
圖目錄 VIII
表目錄 XIV
第一章前言 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究方法 2
1.4文獻回顧 2
第二章 應用工程理論 4
2.1何謂工業電腦 4
2.1.1磁碟系統對於工業電腦之重要性 4
2.2硬碟機之基礎 5
2.2.1硬碟機之發展歷史 5
2.2.2硬碟機結構介紹 6
2.2.3硬碟機的儲存及讀取作動方式 8
2.2.4硬碟損毀的因素 9
2.2.5目前硬碟機採用的減振技術 12
2.3振動基本理論 13
2.3.1受迫振動 14
2.3.2阻尼振動 14
2.3.3無阻尼振動 15
2.3.4共振 15
2.4田口式品質方法 16
第三章 實驗設備及方法 18
3.1實驗設備 18
3.1.1製作承載磁碟系統之載具 18
3.1.2振動試驗機 19
3.1.3示波器 20
3.1.4加速規 20
3.1.5手持振動計 21
3.1.6防振墊片 22
3.1.7 Iometer軟體 23
3.2實驗方法 24
3.2.1裝置磁碟系統之振動環境 24
3.2.2硬碟機之振動量測 24
第四章 實驗結果與分析 28
4.1硬碟機振動實驗結果(一) 28
4.1.1相同角度,不同振動量(g),不同振動頻率(Hz)
不同防振墊片(8A、20A、40A)之比較 28
4.1.2相同振動頻率(Hz),不同角度,不同振動量(g),
不同防振墊片之比較(8A、20A、40A) 42
4.1.3相同振動頻率(Hz),不同角度,不同振動量(g),
不同防振墊片之比較(8A、20A、40A) 55
4.2硬碟機振動實驗結果(二) 68
4.2.1相同角度,不同振動量(g),不同振動頻率(Hz),
不同複合式防振墊片之比較(8A20A、8A40A、20A40A)68
4.2.2相同振動頻率,不同角度,不同振動量,
不同複合式防振墊片之比較(8A20A、8A40A、20A40A)79
4.2.3同振動頻率,不同角度,不同振動量,
不同複合式防振墊片之比較(8A20A、8A40A、20A40A)89
4.3硬碟機振動實驗結果(三) 102
4.3.1相同振動量(g),不同角度,不同頻率(Hz),
不同防振墊片之比較(8A、20A、40A) 102
4.3.2相同振動量,不同角度,不同頻率,
不同複合式防振墊之比較(8A20A、8A40A、20A40A) 108
第五章結論115
參考文獻117
附錄一
附錄二
大學機械工程系,
[3] 陳浩然,〝磁碟振列機之振動分析〞,碩士論文,元智大學機械工
程研究所,(2002)
[4] 葉柏章,〝硬式磁碟機磁頭懸臂之模態分析〞,碩士論文,國立台
灣大學應用力學研究所,(2002)
[5] 陳學穎,〝電腦多層疊碟片之模擬與振動分析〞,碩士論文,國
立台灣科技大學機械工程系,(2004)
[6] 王柏村,〝振動學〞,全華科技圖書股份有限公司,(2001)
[7] 吳佳璋,〝振動學〞,新文京開發股份有限公司,(2006)
[8] 微星科技技術文章,〝Ultra ATA/100徹底剖析〞
[9] 微星科技技術文章,〝突破硬碟傳輸瓶頸的 Serial ATA〞
[10] 台灣維修網,〝硬碟馬達技術剖析〞,(2007/12/13)
[11] 日經BP社報導,〝Cornice 提高一吋硬碟耐衝擊和抗振性〞,(2005)
[12] 聯合報/編譯陳宜君/綜合九日外電報導,〝發現巨磁阻效應,兩學者獲諾貝爾獎〞,(2007/10/10)
[13] 台灣區模具工業同業公會,〝丁基再生膠新工藝介紹〞,(2007/10/5)
[14] 鍾華福,〝硬式磁碟機的物理技術進展〞,中央研究院原子與分子科學研究所,
物理雙月刊(2000/12)
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