發(fā)布時間：2020-04-20 04:25

【摘要】： 隨著硬盤存儲密度的增大,磁頭和磁盤之間的氣膜厚度(飛高)不斷減少。降低磁頭/磁盤間隙是磁存儲密度復合增長率迅速提高的主要因素。本文主要就磁頭滑塊的靜力學特性、穩(wěn)態(tài)飛行姿態(tài)和形狀優(yōu)化設計作了研究。 首先以任意克努森數Kn的超薄氣體潤滑方程為基礎,采用有限體積法對方程進行離散,用Matlab編寫氣膜壓強分布求解程序,求解了氣膜的壓強分布。氣膜壓強分布的仿真是磁頭滑塊靜特性及磁頭滑塊形狀優(yōu)化的基礎。通過仿真,討論其算法的合理性和準確性,為磁頭滑塊優(yōu)化設計提供理論依據。然后運用模擬退火算法求解了磁頭滑塊穩(wěn)定飛行姿態(tài)參數,利用磁頭穩(wěn)念時所受力和力矩殘差建立目標函數求解。計算過程中無需確定搜索方向,最終解穩(wěn)定。最后以穩(wěn)定飛行時的飛行高度與優(yōu)化目標間的波動最小建立優(yōu)化模型,同時模型滿足尺寸約束條件和磁頭穩(wěn)定飛行的性能約束條件,編寫程序采用模擬退火算法對該模型求解。本文不但選取了三體磁頭,還選取了形狀復雜的多軌磁頭進行仿真,并對優(yōu)化前后磁頭的飛行特性做了對比。結果表明,優(yōu)化后的磁頭滑塊在飛行姿態(tài)性能上有很大程度的改進。
【圖文】：

北方_l;業(yè)大學碩士學位論文硬盤驅動器上，數字信息是用讀/寫磁頭“寫”在微型磁盤上的，而讀/寫磁頭又是安裝在一個小型的滑塊上的。如圖1.1所示，滑塊連在不銹鋼懸臂上，懸臂又與音圈馬達相連，最終由音圈馬達控制磁頭的定位。當硬盤驅動器在進行讀/寫操作時，其滑塊具有凹槽的一面朝向磁盤，，而磁盤的高速旋轉使磁頭/盤間隙中產生高速氣流，由此在處于磁頭以下和磁盤以上的空間就形成空氣軸承 (AirBearingSurface)，并產生升力支撐磁頭穩(wěn)定地懸浮在紀錄信息的磁盤上方，從而完成讀/寫操作。在一定程度上

因變量在節(jié)點之間的分布，以便計算通過相鄰控制體之間的對流和擴散通量，這又與有限單元的插值函數相類似。有限體積法的空間離散過程如下:把計算的區(qū)域劃分成結構化網格，如圖2.4所示，節(jié)點P的控制體如圖中陰影部分所示，在x方向與節(jié)點P相鄰的節(jié)點為W、E，在y方向與節(jié)點P相鄰的節(jié)點為N、S，控制體的界面分別用小寫字母標出。結構化網格節(jié)點的排序與有限差分網格十分相似，即當給出了一個節(jié)點的編號后，立即可以的得出其相鄰節(jié)點的編號。結構化網格是一種傳統(tǒng)的網格形式
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TP333.35

【參考文獻】

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1 王玉娟,陳云飛,岳振興,顏景平;高密度硬盤磁頭形狀的動態(tài)優(yōu)化設計[J];東南大學學報(自然科學版);2002年04期

2 戴斌,馮亮,王玉娟,陳云飛;高密度負壓磁頭磁盤系統(tǒng)的靜力學仿真[J];東南大學學報(自然科學版);2005年02期

3 黃平;吳彥華;牛榮軍;;影響磁頭超薄氣膜飛行穩(wěn)態(tài)特性因素的數值分析[J];華南理工大學學報(自然科學版);2007年12期

本文編號：2634151