為提高計算效率與計算精度,采用不同差分格式求解硬盤的磁頭/磁盤界面氣膜潤滑方程,分析不同差分格式對磁頭/磁盤界面氣膜潤滑壓力分布模擬結果的影響。給出中央格式、上風格式、混合格式、QUICK格式、指數(shù)格式、乘方格式6種差分格式相應的離散方程格式,選取氣膜潤滑方程的線性流率(LFR)模型進行壓力模擬,并與精確解進行比較。結果表明:6種差分格式都能夠模擬出磁頭滑塊的壓力分布情況,且當網(wǎng)格密度足夠大時,得到的數(shù)值解與精確解基本一致;指數(shù)格式在不同網(wǎng)格密度下,均具有很高的穩(wěn)定性,較之其他格式計算效率高,模擬效果更好;當網(wǎng)格密度足夠大時,中央格式計算效率高,優(yōu)于指數(shù)格式。 

【文章來源】：潤滑與密封. 2020年11期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

有限體積法一維均勻離散網(wǎng)格系統(tǒng)

從圖2—7可以看出,隨著網(wǎng)格的不斷加密,模擬出的滑塊壓力分布情況逐漸趨于穩(wěn)定,6種差分格式都能夠得出很高精度的計算結果。如圖8所示,當節(jié)點數(shù)為401時,6種差分格式的模擬結果與精確解基本一致。圖3 不同節(jié)點數(shù)時上風差分格式計算得到的壓力分布

為了更好地分析6種差分格式模擬結果的準確性,對其在不同節(jié)點數(shù)下的模擬結果與精確解之間的誤差進行對比,如圖9—12所示。圖10 節(jié)點數(shù)為21時6種差分格式的誤差分布

【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同差分格式對后臺階流模擬結果影響[J]. 湯海鋒.  山東工業(yè)技術. 2018(18)
[2]流動控制方程中對流項離散格式的比對分析[J]. 董建強,李春光,景何仿.  數(shù)學的實踐與認識. 2016(10)
[3]變限積分的有限體積法解決對流擴散方程[J]. 張麗劍,羅躍生,張文平.  哈爾濱工程大學學報. 2015(03)
[4]硬盤磁頭磁盤界面一種超薄氣體潤滑方程的數(shù)值求解[J]. 周晶,江新.  現(xiàn)代制造技術與裝備. 2015(01)
[5]有限體積法在二維穩(wěn)態(tài)對流擴散方程中的穩(wěn)定性分析[J]. 趙文娟,李春光,楊程.  安徽農(nóng)業(yè)科學. 2014(35)
[6]考慮磁頭表面高度不連續(xù)性氣膜潤滑的數(shù)值模擬與有效算法[J]. 楊廷毅,史寶軍,葛培琪,白雪.  計算力學學報. 2013(03)
[7]水鹽運移方程對流項不同離散格式對比分析[J]. 趙文娟,黃凌,李春光.  人民黃河. 2012(08)
[8]考慮氣體稀薄效應修正Reynolds方程的新模型及其數(shù)值分析[J]. 楊廷毅,史寶軍.  潤滑與密封. 2010(06)
[9]磁頭滑塊壓強分布的一種數(shù)值求解方法[J]. 陳慧敏,譚曉蘭,常濤.  潤滑與密封. 2009(05)
[10]求解對流擴散方程的四種差分格式的比較[J]. 何文平,封國林,董文杰,李建平.  物理學報. 2004(10)



本文編號：2944930