CN110377124A - 一种服务器及其硬盘性能振动影响削弱结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种硬盘性能振动影响削弱结构，包括箱体、设置于所述箱体表面上并用于安装若干风扇的风扇架、设置于所述箱体表面上并用于安装若干硬盘的硬盘架，以及设置于所述风扇架的两侧侧壁与所述箱体的内壁之间、用于消耗所述风扇架的振动能量以避免两者在特定频率下产生共振状态的隔离减振层。本发明所提供的硬盘性能振动影响削弱结构，通过在风扇架与箱体之间增设隔离减振层，不仅在振动的源头上对其振动能量进行了吸收和削弱，还在振动的传递路径上对其进行了抑制，防止风扇架与机箱因进入共振状态而对振动传递产生放大效应，有效降低了振动源对硬盘性能的影响，提高了硬盘IPOS性能。本发明还公开一种服务器，其有益效果如上所述。

Description

一种服务器及其硬盘性能振动影响削弱结构

技术领域

本发明涉及减振技术领域，特别涉及一种硬盘性能振动影响削弱结构。本发明还涉及一种服务器。

背景技术

随着中国电子技术的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。

服务器是电子设备中的重要组成部分，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器，数据库服务器，应用程序服务器，WEB服务器等。服务器的主要构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。

在大数据时代，大量的IT设备会集中放置在数据中心的机柜中，这些数据中心包含各类型的服务器、存储、交换机及大量的机箱及其它基础设施。每种IT设备都是由各种硬件板卡组成，如计算模块、存储模块、机箱、风扇模块等等。其中，存储模块是服务器中的重要模块之一，为满足大量数据的存储要求，一般在服务器中使用存储阵列，即包括多块硬盘的硬盘阵列。

目前，硬盘主要分为HDD(机械硬盘)和SSD(固态硬盘)两种，受制于容量和生产成本，在存储模块中仍然以HDD作为主流存储盘。HDD因本身的机构特性和运行方式，其运行性能(主要为IOPS，每秒读写)很容易受到外界振动的影响。服务器中的振动源主要来自于散热风扇运行时产生的振动，再通过机箱传递到HDD上。在现有技术中，为降低振动对HDD的性能影响，一般是对HDD本身的结构特性、硬件支架角度、磁头高度等参数进行改进，然而此类改进都是在振动的终端进行操作，收效甚微，振动影响仍然强烈。

因此，如何有效降低服务器中的振动源对硬盘性能的影响，提高硬盘IPOS性能，是本领域技术人员所面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种硬盘性能振动影响削弱结构，能够在振动源的源头和传递路径上进行对应优化，有效降低振动源对硬盘性能的影响，提高硬盘IPOS性能。本发明的另一目的是提供一种服务器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种硬盘性能振动影响削弱结构，包括箱体、设置于所述箱体表面上并用于安装若干风扇的风扇架、设置于所述箱体表面上并用于安装若干硬盘的硬盘架，以及设置于所述风扇架的两侧侧壁与所述箱体的内壁之间、用于消耗所述风扇架的振动能量以避免两者在特定频率下产生共振状态的隔离减振层。

优选地，所述风扇架设置于所述箱体表面上位于长度方向的一侧位置处，所述硬盘架设置于所述箱体表面上位于长度方向的另一侧位置处。

优选地，所述隔离减振层还设置于所述硬盘架的侧壁与所述箱体的内壁之间。

优选地，所述隔离减振层具体为用于吸收所述风扇架在特定频率下的振动能量并通过内部分子的相互摩擦将其耗散的阻尼材料层。

优选地，所述隔离减振层通过漆层形式喷涂在所述风扇架的两侧侧壁与所述箱体的内壁之间。

优选地，所述隔离减振层具体为聚氨酯层。

本发明还提供一种服务器，包括如上述任一项所述的硬盘性能振动影响削弱结构。

本发明所提供的硬盘性能振动影响削弱结构，主要包括箱体、风扇架、硬盘架和隔离减振层。其中，箱体为主体结构，主要用于安装风扇架和硬盘架。而风扇架和硬盘架均安装在箱体内的表面上，前者主要用于安装若干风扇，而后者主要用于安装若干硬盘。隔离减振层为核心部件，其主要设置在风扇架的两侧侧壁与箱体上对应的内壁之间，主要用于在风扇架运行时消耗其产生的振动能量，从而抑制风扇架在运行时产生的振动频率，削弱从风扇架上传递到箱体内壁上的振动能量，最终使得风扇架的振动特性无法与箱体的传导特性匹配，导致两者无法进入共振状态，从而消除了现有技术中振动传递路径上箱体振动时产生的放大效应，大幅削弱了从箱体内壁上传递到硬盘架上的振动能量，避免硬盘IOPS性能受到振动性能。综上所述，本发明所提供的硬盘性能振动影响削弱结构，通过在风扇架与箱体之间增设隔离减振层，不仅在振动的源头上对其振动能量进行了吸收和削弱，还在振动的传递路径上对其进行了抑制，防止风扇架与机箱因进入共振状态而对振动传递产生放大效应，有效降低了振动源对硬盘性能的影响，提高了硬盘IPOS性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1中所示的箱体的传导特性、风扇架的振动特性与硬盘性能的振动影响关联示意图。

其中，图1中：

箱体—1，风扇架—2，硬盘架—3，隔离减振层—4。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图2为图1中所示的箱体1的传导特性、风扇架2的振动特性与硬盘性能的振动影响关联示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，硬盘性能振动影响削弱结构主要包括箱体1、风扇架2、硬盘架3和隔离减振层4。

其中，箱体1为主体结构，主要用于安装风扇架2和硬盘架3。而风扇架2和硬盘架3均安装在箱体1内的表面上，前者主要用于安装若干风扇，而后者主要用于安装若干硬盘。一般的，服务器的箱体1可呈矩形状，风扇架2为了保证风扇吸入的冷却气流能够途径所有元器件，一般可设置在箱体1的端部，比如可设置在箱体1的长度方向的一侧端部位置处。而硬盘架3可相应地设置在箱体1的长度方向的另一侧端部位置处。当然，风扇架2与硬盘架3两者还可对应地分别设置在箱体1的宽度方向上的两侧端部位置处。

隔离减振层4为核心部件，其主要设置在风扇架2的两侧侧壁与箱体1上对应的内壁之间，主要用于在风扇架2运行时消耗其产生的振动能量，从而抑制风扇架2在运行时产生的振动频率，削弱从风扇架2上传递到箱体1内壁上的振动能量，最终使得风扇架2的振动特性无法与箱体1的传导特性匹配，导致两者无法进入共振状态，从而消除了现有技术中振动传递路径上箱体1振动时产生的放大效应，大幅削弱了从箱体1内壁上传递到硬盘架3上的振动能量，避免硬盘IOPS性能受到振动性能。

综上所述，本实施例所提供的硬盘性能振动影响削弱结构，通过在风扇架2与箱体1之间增设隔离减振层4，不仅在振动的源头上对其振动能量进行了吸收和削弱，还在振动的传递路径上对其进行了抑制，防止风扇架2与机箱因进入共振状态而对振动传递产生放大效应，有效降低了振动源对硬盘性能的影响，提高了硬盘IPOS性能。

在关于隔离减振层4的一种优选实施方式中，为提高对风扇架2的振动能量的吸收效果，该隔离减振层4具体可为阻尼材料层。具体的，该阻尼材料层的内部充满阻尼物质分子，并且具有弹性，很容易产生形变，当风扇架2产生振动时，将对隔离阻尼层产生不间断地形变压力，进而使得隔离阻尼层的内部分子通过相互摩擦而消耗风扇架2的振动能量。如此，通过隔离减振层4的对振动能量的吸收和耗散作用，能够大幅减小服务器的振动源的振动能量。

同时，由于隔离减振层4设置在风扇架2的侧壁与箱体1的内壁之间，介入了风扇架2与箱体1之间的连接，充当两者的连接介质，而硬盘架3的振动主要来自于箱体1上传导的风扇架2的振动，因此，风扇架2与箱体1之间的振动传递路径必须经过隔离减振层4。如此，通过隔离减振层4对振动源的能量吸收效果，可有效降低振动能量在传递路径上的频率，进而抑制箱体1的振动频率，防止箱体1与风扇架2进入共振状态。

参见图2可知，对于某种型号的箱体1，当风扇架2和箱体1处于1000Hz左右的特定频率时，虽然风扇架2的振动能量并不算强，但箱体1的传导特性在特定频率范围内具有峰值，具有放大效应，两者容易在该范围内产生共振，此时的振动能量最强，硬盘的性能下降得最快，而通过隔离减振层4进行减振后，风扇架2和箱体1的振动频率降低，从而避开峰值范围，使得硬盘性能快速回升。需要说明的是，风扇架2与箱体1的容易产生共振的特定频率是不定的，跟两者的材质属性相关，在进行隔离减振层4安装之前，可事先分别获取两者的振动特性、传导特性曲线图，再根据两曲线图确定两者最易产生共振状态、振动传递放大效应最强的特定频率，最后根据该特定频率选择隔离减振层4的具体材料，以保证良好的振动能量吸收、耗散效果。

隔离减振层4优选可为聚氨酯层，当然也可以采用相似效果的材料，比如硅胶层、橡胶层等。同时，考虑到箱体1内部的元器件众多，风扇架2的侧壁与箱体1内壁的缝隙狭窄，为方便拆装隔离减振层4在箱体1内的安装与拆卸操作，本实施例中，隔离减振层4可通过漆层的形式喷涂在风扇架2的两侧侧壁上和/或箱体1的内壁上。具体的，为达到足够的减振效果，隔离减振层4在风扇架2与箱体1之间漆层喷涂厚度需要根据实际情况进行调整。

此外，由于隔离减振层4具有良好的减振效果，还可以将隔离减振层4设置在硬盘架3与箱体1的内壁之间，如此设置，不仅可以在振动的源头与传递路径上对振动能量进行吸收和削弱，还可以在振动的末端继续进行吸收和虚弱，从而降低从箱体1上传递至硬盘架3上的振动能量，降低对硬盘架3内各个硬盘的振动影响。

本实施例还提供一种服务器，主要包括各类元器件和硬盘性能振动影响削弱结构，其中，该硬盘性能振动影响削弱结构的主要内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种硬盘性能振动影响削弱结构，其特征在于，包括箱体(1)、设置于所述箱体(1)表面上并用于安装若干风扇的风扇架(2)、设置于所述箱体(1)表面上并用于安装若干硬盘的硬盘架(3)，以及设置于所述风扇架(2)的两侧侧壁与所述箱体(1)的内壁之间、用于消耗所述风扇架(2)的振动能量以避免两者在特定频率下产生共振状态的隔离减振层(4)。

2.根据权利要求1所述的硬盘性能振动影响削弱结构，其特征在于，所述风扇架(2)设置于所述箱体(1)表面上位于长度方向的一侧位置处，所述硬盘架(3)设置于所述箱体(1)表面上位于长度方向的另一侧位置处。

3.根据权利要求1所述的硬盘性能振动影响削弱结构，其特征在于，所述隔离减振层(4)还设置于所述硬盘架(3)的侧壁与所述箱体(1)的内壁之间。

4.根据权利要求3所述的硬盘性能振动影响削弱结构，其特征在于，所述隔离减振层(4)具体为用于吸收所述风扇架(2)在特定频率下的振动能量并通过内部分子的相互摩擦将其耗散的阻尼材料层。

5.根据权利要求4所述的硬盘性能振动影响削弱结构，其特征在于，所述隔离减振层(4)通过漆层形式喷涂在所述风扇架(2)的两侧侧壁与所述箱体(1)的内壁之间。

6.根据权利要求5所述的硬盘性能振动影响削弱结构，其特征在于，所述隔离减振层(4)具体为聚氨酯层。

7.一种服务器，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的硬盘性能振动影响削弱结构。