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从二十世纪五十年代开始,计算机一直使用硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)作为信息存储的主要载体。为了满足日益增加的信息及数据存储的需要,计算机硬盘创新的关键是技术和产品的更新换代。经过50多年的发展,硬盘尺寸在不断地减小,容量在不断地增大,单位面积上磁盘的面记录密度在不断提高。最小飞行高度与磁盘的记录密度关系密切,磁盘的磁记录密度随着最小飞行高度的降低而增大。目前,硬盘中磁头与磁盘的距离已经减小到只有几个纳米。在如此小的间隙内,必须考虑表面粗糙度和气体稀薄效应对气膜润滑特性的影响。因此,研究表面粗糙度对硬盘气膜润滑特性的影响对提高硬盘系统的工作性能意义重大。 本文首先基于考虑稀薄效应和表面粗糙度影响的修正Reynolds方程的FK模型,采用有限体积法,求解了引入压力流因子和剪切流因子的量纲化的Reynolds方程,对一维无限宽气膜滑块的压力分布进行了数值模拟。并且将数值模拟结果与采用最小二乘法模拟的结果进行对比分析。 其次,进一步研究了表面粗糙度因子对磁头盘界面气膜压力分布的影响。 最后,基于考虑稀薄效应影响的修正Reynolds方程的简化LFR模型,采用有限体积法,求解了量纲化的Reynolds方程,对二维气膜滑块的压力分布进行了数值模拟。这里,选用了三种不同形貌的滑块,分析了表面形貌对二维气膜滑块的压力分布的影响。