隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,極光滑表面、極小飛行高度以及超高密度是未來硬盤的發(fā)展趨勢。超高密度硬盤的磁頭磁盤間隙將降至5nm以下,將來甚至發(fā)展接觸式頭盤系統(tǒng),微觀尺度下的界面力和表面粗糙度對頭盤系統(tǒng)的影響已不容忽視。 本文采用修正的Hamaker常數(shù),推導(dǎo)出適合于浮動塊與磁盤界面的分子作用力計(jì)算公式；然后,以雙軌浮動塊和ASS浮動塊為例,采用數(shù)值積分方法,研究了潤滑層對分子作用力與最小飛行高度之間關(guān)系；最后,采用有限體積法數(shù)值計(jì)算了楔形浮動塊的氣膜壓力分布,研究了楔形浮動塊考慮潤滑層的分子間作用力與氣膜力耦合后的總承載力與最小飛行高度的關(guān)系。解析結(jié)果表明：當(dāng)潤滑層厚度小于1nm時(shí),潤滑層能明顯地減小分子作用力；當(dāng)潤滑層厚度大于2nm時(shí),繼續(xù)增加潤滑層厚度,分子作用力減小幅度降低；潤滑層在浮動塊最小飛行高度小于2nm時(shí)對總承載力的影響較大。 當(dāng)浮動塊與磁盤碰撞時(shí),表面粗糙度對其接觸碰撞特性有一定的影響,因此本文基于統(tǒng)計(jì)學(xué)接觸模型,假設(shè)粗糙表面微凸體高度遵循Weibull分布和Guass分布。首先根據(jù)KE模型計(jì)算上述兩種分布對應(yīng)的接觸力、粘附力以及最大靜摩擦力等接觸界面力；其次,通過計(jì)算不同...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其工作原理
        1.1.1 硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
        1.1.2 硬盤的工作原理
    1.2 磁頭/磁盤系統(tǒng)的動態(tài)特性、表面力以及接觸碰撞的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 磁頭/磁盤系統(tǒng)動態(tài)特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 磁頭/磁盤表面力的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 磁頭浮動塊與磁盤接觸碰撞的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源、意義及研究內(nèi)容
        1.3.1 課題來源與意義
        1.3.2 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 磁頭/磁盤系統(tǒng)表面力和接觸力解析模型
    2.1 表面力概述
        2.1.1 范德華力
        2.1.2 毛細(xì)力
        2.1.3 靜電力
    2.2 接觸力計(jì)算模型
        2.2.1 Hertz接觸模型
        2.2.2 JKR模型
        2.2.3 DMT模型
        2.2.4 MD模型
        2.2.5 接觸理論之間的關(guān)系
    2.3 本章小結(jié)
第3章 分子作用力對磁頭磁盤承載能力的影響
    3.1 分子作用力概述
    3.2 浮動塊與磁盤間分子作用力
    3.3 考慮潤滑層的分子作用力
    3.4 潤滑層對分子間作用力的影響
        3.4.1 雙軌浮動塊
        3.4.2 ASS(Advanced Step Slider)浮動塊
    3.5 潤滑層對浮動塊承載能力的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 表面粗糙度對磁頭/磁盤接觸、粘附和摩擦的影響
    4.1 粗糙表面接觸模型概述
    4.2 粗糙表面微凸體高度的分布
        4.2.1 Gauss分布
        4.2.2 Weibull分布
            4.2.2.1 二參數(shù)Weibull分布
            4.2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)Weibull分布
    4.3 粗糙表面的接觸模型
    4.4 接觸模擬結(jié)果和討論
        4.4.1 情形Ⅰ的接觸模擬計(jì)算
        4.4.2 粗糙度對接觸界面力的影響
        4.4.3 靜摩擦系數(shù)的研究
            4.4.3.1 斜度對靜摩擦系數(shù)的影響
            4.4.3.2 塑性指數(shù)對靜摩擦系數(shù)的影響
            4.4.3.3 粘附能對靜摩擦系數(shù)的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 磁頭/磁盤接觸碰撞的力學(xué)分析
    5.1 概述
    5.2 薄膜磁盤的構(gòu)造
    5.3 浮動塊與磁盤間粘附力的計(jì)算
    5.4 球形浮動塊與磁盤碰撞模型
        5.4.1 碰撞模型的假設(shè)條件
        5.4.2 模型的受力分析
    5.5 碰撞接觸模型的模擬計(jì)算
    5.6 磁盤薄膜厚度對接觸碰撞參數(shù)的影響
    5.7 粗糙度對接觸碰撞參數(shù)的影響
        5.7.1 無量綱參數(shù)αr

        5.7.2 粗糙表面碰撞模型
        5.7.3 粗糙度對碰撞參數(shù)的影響
    5.8 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
后記
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況



本文編號：3752865

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