Abaqus:台式机箱整机振动分析

1模型的建立在该型号机箱中，双光驱位于顶部，两块硬盘布置于机箱的底部，硬盘固定于由钢板围成的笼形空间。硬盘在机箱上的固定方式主要分为螺丝固定以及无螺丝免工具拆卸设计。无螺丝设计方便维修保养以及升级，大大提高了用户体验性，但同时也对机架的设计以及仿真提出了巨大挑战。2.Abaqus/Standard模拟结果对于描述的机箱结构模型(图2)，用Abaqus进行模态分析，模态分析结果见如下表：　　表1 原始设计振型描述　　http://www.feaworks.org/uploads/allimg/111122/10021Q038-1.jpg　　图2 硬盘架设计http://www.feaworks.org/uploads/allimg/111122/10021RT9-2.jpg由于机箱结构模型主要以薄板为主，所以存在大量局部模态，导致模态密集，且主要以板的变形为主。图3 为机箱结构在120Hz附近的模态振型。http://www.feaworks.org/uploads/allimg/111122/10021SR6-3.jpg　　图3 原始设计在120Hz附近的振型可以看出，整机的共振频率在119Hz，且振型在硬盘架附近。非常接近硬盘的工作频率，实验结果也显示，系统在正常工作时，振动和噪音问题超标，且主要原因是120Hz引起的面板加速度过大。通过结构分析，振动及噪音问题可能是由制造及装配过程中，设计过盈配合未完全接触导致异响，因此，在不考虑工艺性的基础上，我们针对硬盘架结构，在如下位置增加焊点用以模拟完全的过盈配合，进行验证，设计方案共三种，如下图所示。http://www.feaworks.org/uploads/allimg/111122/10021U030-4.jpg　　图4 设计方案针对以上三种建议，分别改变分析模型，频率分析结果对比如下　　表2 改进方案固有频率对比http://www.feaworks.org/uploads/allimg/111122/10021Q5P-5.jpg> 原始设计中存在119Hz固有频率，非常接近硬盘的固有频率，有可能发生共振，通过铆钉增加硬盘架刚度，可以限制一些振动的方向，并且使系统共振频率升高，从而避开危险频率。同时可以看出，制造公差对固有频率有很大影响。3.结论通过以上分析可知，合理的固定方式以及误差控制对于装配便捷性及振动噪声问题的解决有重要的意思。仿真分析可以在设计阶段发现问题，及时反馈给设计人员，并通过仿真测试验证寻求最优解进行修改，从而减少修模次数，降低了研发成本，缩短了开发时间。因此，仿真分析对产品的设计开发有重要意义。