目前計(jì)算機(jī)向大存儲(chǔ)量、高穩(wěn)定性等方向發(fā)展。研究數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中磁頭/磁盤間的超薄氣膜的潤滑動(dòng)力特性和磁盤系統(tǒng)穩(wěn)定性對(duì)高性能磁盤研發(fā)有重要意義。 在納米量級(jí)的超薄間隙下,必須考慮拉森數(shù)(分子平均自由程與氣膜特征厚度的比值)對(duì)氣膜動(dòng)力特性的影響。本文采用可適用于任意拉森數(shù)的廣義氣體潤滑方程研究磁頭/磁盤間的超薄氣膜潤滑動(dòng)力特性。由于氣體稀釋化引起的流量修正系數(shù)采用數(shù)據(jù)庫多項(xiàng)式插值近似,并采用負(fù)壓nutcracker()型nano磁頭做為典型算例研究。 論文采用算子分裂/有限元法對(duì)廣義氣體潤滑方程進(jìn)行求解,采用小擾動(dòng)攝動(dòng)法分析氣膜-磁頭-懸臂耦合系統(tǒng)穩(wěn)定性。由于型磁頭造型復(fù)雜并具有幾何對(duì)稱性,將對(duì)稱軸的上半部采用非結(jié)構(gòu)三角形網(wǎng)格進(jìn)行計(jì)算。論文的計(jì)算結(jié)果表明算子分裂法能有效克服高軸承數(shù)下數(shù)值解的振蕩問題,可得到合理的氣體壓強(qiáng)分布和氣浮力。比較在不同軸承數(shù)下的氣浮力和縱傾力矩發(fā)現(xiàn):同一軸承數(shù)下,氣浮力隨氣膜特征厚度減小而增加;當(dāng)磁頭槽臺(tái)高度與氣膜特征厚度的比值相同時(shí),氣浮力隨軸承數(shù)增大而逐漸增加直到達(dá)到某一值后保持不變;縱傾力矩隨軸承數(shù)增加而增大到某個(gè)最大值后減小。同時(shí)表明:磁盤轉(zhuǎn)速增加不能無限增...

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 概論
    1.1 磁記錄方法的原理及發(fā)展
    1.2 磁頭與磁盤間空氣軸承(ABS)的概念
    1.3 磁頭與磁盤間空氣軸承(ABS)的研究進(jìn)展
    1.4 本章小結(jié)
2 超薄氣膜潤滑方程的發(fā)展過程
    2.1 拉森數(shù)(Knudsen number)
    2.2 玻斯曼(Boltzmann)方程
    2.3 速度邊界的滑移修正
    2.4 適合任意 數(shù)的氣體潤滑廣義雷諾方程
    2.5 本章小結(jié)
3 穩(wěn)定狀態(tài)下ABS的氣體壓強(qiáng)數(shù)值解
    3.1 控制方程
    3.2 磁頭造型及有限元網(wǎng)格
    3.3 算子分裂/有限元算法
    3.4 穩(wěn)定狀態(tài)下的磁頭氣體壓強(qiáng)算例
    3.5 氣浮力、縱傾力矩與軸承數(shù)的關(guān)系分析
    3.6 本章小結(jié)
4 磁頭-氣膜-懸臂耦合系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
    4.1 攝動(dòng)方法簡述
    4.2 氣膜剛度攝動(dòng)方程及其數(shù)值解
    4.3 氣膜阻尼攝動(dòng)方程及其數(shù)值解
    4.4 耦合系統(tǒng)的模態(tài)分析和磁頭穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
    4.5 本章小結(jié)
5 pico 磁頭的動(dòng)力特性及與nano 磁頭的比較
    5.1 pico 磁頭的計(jì)算設(shè)計(jì)
    5.2 pico 磁頭的動(dòng)力特性
    5.3 pico 磁頭與nano 磁頭的比較
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 今后展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄2 文中符號(hào)列表



本文編號(hào)：3801957