磁頭/磁盤界面粗糙度和容納系數(shù)對(duì)氣膜潤滑特性綜合影響機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-22 21:31
硬盤(Hard disk drive-HDD)作為計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成部分之一,它承載著存儲(chǔ)、記憶計(jì)算機(jī)信息和數(shù)據(jù)的重大職責(zé)。磁頭/磁盤系統(tǒng)工作時(shí),磁頭隨著浮動(dòng)塊一并漂浮于磁盤上方,這是因?yàn)榇疟P在主軸的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn),將空氣帶入浮動(dòng)塊和盤片之間,從而使磁頭能夠漂浮于盤片上方而不至于損壞磁道,而浮動(dòng)塊和盤片之間的這個(gè)距離就是對(duì)硬盤的儲(chǔ)存容量起著決定性作用的量—浮動(dòng)塊的飛行高度(Flying Height)。隨著人們對(duì)硬盤存儲(chǔ)容量和性能要求的日漸提高,飛行高度已經(jīng)降至若干個(gè)納米級(jí)別,這就使得傳統(tǒng)的研究氣膜潤滑的方程-Reynolds方程不再適用,而必須要進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦拚?紤]到影響氣膜潤滑的多個(gè)因素,基于課題組提出的分子氣膜潤滑(Molecular Gas Film Lubrication-MGL)方程簡化模型,本文提出了同時(shí)考慮磁頭和磁盤表面的粗糙度情況及其容納系數(shù)(Accommodation Coefficient-AC)、氣體的稀薄效應(yīng)等因素的修正MGL方程。在該修正的MGL方程中,引入了影響氣膜潤滑的流量因數(shù)、剪切流因子、壓力流因子等粗糙度參量,考慮了表面容納系數(shù)和粗糙度等各組合因素對(duì)...
【文章來源】:山東建筑大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1硬直的結(jié)構(gòu)示意困??如圖1.1所示,硬盤的基本結(jié)構(gòu)主要由W下凡個(gè)部分組成;硬盤的盤片(Disk)、用于??
^長度方向??圖2.3對(duì)互墊式巧塊分別采巧FK、PSO模埋計(jì)算的壓力分布的相對(duì)誤差??由圖2.3可看到,對(duì)于H墊式的氣膜浮動(dòng)塊,用FK模型和PSO模型計(jì)算出的壓??力分布的相對(duì)誤差非常之小,最小的誤差己經(jīng)低于0.03%。這也就進(jìn)一步驗(yàn)證了該模型??的精確性,鑒于PSO模型的精確度如此之高,本文在進(jìn)行研巧時(shí),均采用該模型,這就??提高了理論研巧的可信度和準(zhǔn)確度。??2.3.3?LFR?模型??為了使復(fù)雜的潤滑方程更為簡潔,Shi和YangPAl于2010年提出了更為精簡的適用于??對(duì)潤滑方程修正的模型一線性流率(LFR)模型,該模型的實(shí)施過程如下:??先將FK求解的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分段,假設(shè)把其定義域分隔成n部分,在每個(gè)小的區(qū)域[成??斯設(shè)定一個(gè)連續(xù)函數(shù),如下:??gp?=?口1?+?幻2公{d^?<D<?dj)?口.38)??運(yùn)用假設(shè)的線性函數(shù)復(fù)p來近似&,最優(yōu)的逼近標(biāo)準(zhǔn)如下:??min?&?=芝?e;=芝知.-。A)?口.39)??7=1?.;=1?J??上式中
Knudsen數(shù)的倒數(shù)D??圖2.4?FK模型和LFR模型在不同D時(shí)流率值對(duì)比??由圖2.4可知,在取不同拉森數(shù)倒數(shù)(Z))時(shí),LFR模型息是和FK模型有著很高的擬??合性,這就很好的證明了新模型的準(zhǔn)確性。??2.4本章小結(jié)??第二章首先W流體潤滑理論基礎(chǔ),引出了研究流體潤滑時(shí)應(yīng)用最為廣泛的方程一??Reynolds方程,并對(duì)方程中相關(guān)參量的表達(dá)式及其物理意義作出了詳細(xì)的介紹;然后介??紹了應(yīng)用傳統(tǒng)的潤滑方程解決浮動(dòng)塊在飛行高度較低時(shí)存在的各種問題,如稀薄效應(yīng)等??等,為了解決這些問題,研充學(xué)者們提出了各種的修正擱滑方程的方法,如Burgdorfer??等的一階修正的模型、Demo的的二階修正的模型、王玉娟等學(xué)者的模型等等;基于W上??模型,本章提出了同時(shí)考慮磁頭及磁盤表面粗糖度和容納系數(shù)的氣膜潤滑方程,并對(duì)其??進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和說明。最后,為了更為方便快速的求解前述提出的潤滑方程,文章??概括了蘭種簡化R巧nolds方程新模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]移動(dòng)硬盤磁盤滑移產(chǎn)生的位置誤差研究[J]. 潘佩琦,肖勇,葛曉宇,鄭哲. 測控技術(shù). 2013(06)
[2]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(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[3]表面粗糙度對(duì)硬盤超低飛高氣膜靜態(tài)特性的影響[J]. 史寶軍,季家東,楊廷毅. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(11)
[4]磁頭滑塊壓強(qiáng)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)
[5]基于多重網(wǎng)格控制體方法的皮米磁頭氣膜壓強(qiáng)求解[J]. 阮海林,王玉娟,段傳林,陳云飛. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(05)
[6]表面粗糙度對(duì)磁頭磁盤系統(tǒng)靜特性的影響[J]. 王玉娟,陳云飛,莊蘋,顏景平. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2002(01)
[7]高密度記錄磁頭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理[J]. 周劍平,李華飚,顧有松,常香榮,趙春生,田中卓. 磁性材料及器件. 2000(06)
本文編號(hào):3404408
【文章來源】:山東建筑大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1硬直的結(jié)構(gòu)示意困??如圖1.1所示,硬盤的基本結(jié)構(gòu)主要由W下凡個(gè)部分組成;硬盤的盤片(Disk)、用于??
^長度方向??圖2.3對(duì)互墊式巧塊分別采巧FK、PSO模埋計(jì)算的壓力分布的相對(duì)誤差??由圖2.3可看到,對(duì)于H墊式的氣膜浮動(dòng)塊,用FK模型和PSO模型計(jì)算出的壓??力分布的相對(duì)誤差非常之小,最小的誤差己經(jīng)低于0.03%。這也就進(jìn)一步驗(yàn)證了該模型??的精確性,鑒于PSO模型的精確度如此之高,本文在進(jìn)行研巧時(shí),均采用該模型,這就??提高了理論研巧的可信度和準(zhǔn)確度。??2.3.3?LFR?模型??為了使復(fù)雜的潤滑方程更為簡潔,Shi和YangPAl于2010年提出了更為精簡的適用于??對(duì)潤滑方程修正的模型一線性流率(LFR)模型,該模型的實(shí)施過程如下:??先將FK求解的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分段,假設(shè)把其定義域分隔成n部分,在每個(gè)小的區(qū)域[成??斯設(shè)定一個(gè)連續(xù)函數(shù),如下:??gp?=?口1?+?幻2公{d^?<D<?dj)?口.38)??運(yùn)用假設(shè)的線性函數(shù)復(fù)p來近似&,最優(yōu)的逼近標(biāo)準(zhǔn)如下:??min?&?=芝?e;=芝知.-。A)?口.39)??7=1?.;=1?J??上式中
Knudsen數(shù)的倒數(shù)D??圖2.4?FK模型和LFR模型在不同D時(shí)流率值對(duì)比??由圖2.4可知,在取不同拉森數(shù)倒數(shù)(Z))時(shí),LFR模型息是和FK模型有著很高的擬??合性,這就很好的證明了新模型的準(zhǔn)確性。??2.4本章小結(jié)??第二章首先W流體潤滑理論基礎(chǔ),引出了研究流體潤滑時(shí)應(yīng)用最為廣泛的方程一??Reynolds方程,并對(duì)方程中相關(guān)參量的表達(dá)式及其物理意義作出了詳細(xì)的介紹;然后介??紹了應(yīng)用傳統(tǒng)的潤滑方程解決浮動(dòng)塊在飛行高度較低時(shí)存在的各種問題,如稀薄效應(yīng)等??等,為了解決這些問題,研充學(xué)者們提出了各種的修正擱滑方程的方法,如Burgdorfer??等的一階修正的模型、Demo的的二階修正的模型、王玉娟等學(xué)者的模型等等;基于W上??模型,本章提出了同時(shí)考慮磁頭及磁盤表面粗糖度和容納系數(shù)的氣膜潤滑方程,并對(duì)其??進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和說明。最后,為了更為方便快速的求解前述提出的潤滑方程,文章??概括了蘭種簡化R巧nolds方程新模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]移動(dòng)硬盤磁盤滑移產(chǎn)生的位置誤差研究[J]. 潘佩琦,肖勇,葛曉宇,鄭哲. 測控技術(shù). 2013(06)
[2]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(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[3]表面粗糙度對(duì)硬盤超低飛高氣膜靜態(tài)特性的影響[J]. 史寶軍,季家東,楊廷毅. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(11)
[4]磁頭滑塊壓強(qiáng)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)
[5]基于多重網(wǎng)格控制體方法的皮米磁頭氣膜壓強(qiáng)求解[J]. 阮海林,王玉娟,段傳林,陳云飛. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(05)
[6]表面粗糙度對(duì)磁頭磁盤系統(tǒng)靜特性的影響[J]. 王玉娟,陳云飛,莊蘋,顏景平. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2002(01)
[7]高密度記錄磁頭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理[J]. 周劍平,李華飚,顧有松,常香榮,趙春生,田中卓. 磁性材料及器件. 2000(06)
本文編號(hào):3404408
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