【摘 要】
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计算机硬盘中,磁头磁盘系统是实现数据读写的主要机械部分。为获得较高的信号分辨率并提高硬盘存储密度,必须尽可能降低磁头飞高,目前磁头飞高降低到几个纳米,因此发生头盘撞
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计算机硬盘中,磁头磁盘系统是实现数据读写的主要机械部分。为获得较高的信号分辨率并提高硬盘存储密度,必须尽可能降低磁头飞高,目前磁头飞高降低到几个纳米,因此发生头盘撞击的几率提高,尤其是在磁头寻轨过程,斜角值和寻轨速度使得磁头具有盘半径方向的相对径向速度,可能影响磁头的飞行姿态和飞行的稳定性,为此本文研究了磁头寻轨过程中寻轨速度和斜角效应对气膜承载力的综合影响；此外,磁头低飞高下,由于气体稀薄效应,连续流的假设不再成立,需要对描述磁头磁盘间气膜压强分布的经典雷诺方程进行修正,本文把由分子模拟得到的滑移长度与局部剪切率的关系式引入到经典雷诺方程的修正中,建立了一种新的滑流修正模型,称为非线性滑移长度修正模型。
本文以五体Pico头为例,采用经典雷诺方程的F-K滑流修正模型计算磁头磁盘间气膜压强分布,模拟了磁头的向内向外寻轨过程中气膜压强分布,结果表明,磁头内外寻轨时,由于斜角效应和磁头寻轨速度影响,气膜承载力有明显的波动,必定引起磁头飞高的变化,影响磁头飞行稳定性。
气体薄膜与磁头、磁盘间相对滑移速度是以滑移长度为变量的函数,求得滑移长度的基础上得滑移速度修正经典雷诺方程,建立超薄气膜润滑的非线性滑移长度模型,并与F-K滑流修正模型进行比较,结果表明,对于简单的平板气体润滑轴承,两者的气膜压强分布十分吻合。在此基础上考察了初始滑移长度与界面极限剪切率对滑移长度分布的影响,高剪切率下,滑移长度迅速增加,滑移现象的存在使得气膜承载力减小,可以通过减小气体轴承的俯仰角来增大气膜承载力。
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