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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST SA
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摘要:随着硬盘(Hard disk drives,HDDs)中浮动块与磁盘间飞行高度的降低,气体分子与磁头/磁盘间的交互作用逐渐增强,磁盘速度及容纳系数(Accommodation coefficients,ACs)对气膜承载特性的影响越来越重要.采用一种无网格法—最小二乘有限差分(Least square finite difference,LSFD)法,对简化的分子气膜润滑(Molecular gas film lubrication,MGL)方程进行求解,研究了磁盘速度、磁头和磁盘表面ACs对HDDs超低飞高气膜静态特性的影响.数值结果表明:对称性分子交互作用时,磁头和磁盘表面ACs对气膜静态特性的影响明显;非对称性分子交互作用时,磁盘表面ACs对气膜静态特性的影响较大,而磁头/浮动块表面ACs的影响较小;不同ACs条件下,随着磁盘速度或最小飞行高度的增加,压力幅值点位置的变化较均匀....
摘要:当硬盘驱动器的磁头飞行高度处于几纳米的范围内,需要考虑浮动块与磁盘间介质对分子间作用力的影响.采用修正的Hamaker常数,推导出适合于浮动块与磁盘界面的分子作用力计算公式;然后,以双轨浮动块和ASS浮动块为例,采用数值积分方法,研究了润滑层对分子作用力与最小飞行高度之间关系.数据结果显示,当润滑层厚度小于1nm时,润滑层能明显地减小分子作用力;当润滑层厚度大于2nm时,继续增加润滑层厚度,分子作用力减小幅度降低.通过研究润滑层对分子作用力与俯仰角之间关系,可以发现润滑层对其影响较小.最后,采用有限体积法计算楔形浮动块的气膜压力分布,研究了楔形浮动块考虑润滑层的分子间作用力与气膜力耦合后的总承载力与最小飞行高度的关系.结果表明:润滑层在浮动块最小飞行高度小于2nm时对总承载力的影响较大;浮动块在没有润滑层的磁盘上以超低飞行高度飞行时更容易与磁盘发生碰撞....
[专利] 发明专利 CN201010561637.X
山东建筑大学 2012-05-30
摘要:本发明基于FK模型,通过数学方法,推出了一种模拟硬盘中具有超低飞高气膜浮动块修正雷诺方程的分段线性模型,这种雷诺方程的分段线性模型具有比目前广泛应用的FK模型简单的数学表达式。在具体实施方式中,首先采用分段线性模型并应用最小二乘有限差分法对一无限长气膜浮动块进行了求解。其次,采用分段线性模型并应用有限体积法对一三衬垫浮动块和一负压浮动块进行了求解。数值结果表明,这种雷诺方程的分段线性模型与FK模型相比,计算时间短,模拟精度高。
[硕士论文] 于慧
机械设计及理论 山东建筑大学 2012(学位年度)
摘要:随着计算机技术的快速发展,作为计算机数据存储的主要部件的硬盘相应朝着大容量、高转速、小体积和高安全性的方向发展。为了减小磁盘盘片的最小记录面积、提高硬盘存储密度,要求磁头与磁盘盘片之间的距离进一步减小。在如此小的间隙间,磁盘盘片的表面波纹度、粗糙度以及纳米划痕对磁头的飞行稳定性的影响日益明显,因此研究磁盘盘片的表面质量对硬盘的磁头/磁盘系统的静态特性的影响有重要意义。
   化学机械抛光是磁盘盘片获得光滑表面质量的最终精加工手段,它是迄今为止唯一个能实现全局平坦化的技术,但是该技术是从实际生产中发展起来的,理论上尚缺乏深入的研究。本文建立了抛光垫凸起变形为塑性变形和弹性变形时的化学机械抛光的机械作用材料去除机理模型,并通过数值模拟获得了抛光压力、抛光液中的磨粒浓度、抛光垫与磁盘盘片的相对运动速度这三个变量对材料去除速率的影响。
   随着磁头滑块和盘片间的距离持续减小,硬盘表面粗糙度的影响也日益突出。本文采用LSFD法求解了考虑气体稀薄效应的雷诺方程的,并研究了盘片表面粗糙度呈正弦曲线变化时粗糙度方向及粗糙度模式对硬盘的磁头/磁盘系统超低飞高气膜静态特性的影响。数值模拟得到了盘片表面粗糙度沿滑块长度方向和宽度方向以及横向粗糙度、各向同性粗糙度、纵向粗糙度三种粗糙度模式对磁头/磁盘系统压力分布、承载力等静态特性的影响。
   盘片和磁头滑块的表面容纳系数对硬盘对硬盘磁头/磁盘系统静态特性的影响越来越重要,本文采用了LSFD法求解了自由分子区域的MGL方程及剪力方程,研究了表面容纳系数对磁盘盘片和磁头滑块表面的压力分布及剪力分布的影响。
   本文的研究成果将有助于提高磁盘盘片表面加工质量,深入了解硬盘表面质量对硬盘的磁头/磁盘系统静态特性的影响,这对硬盘的设计和生产具有指导意义。
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