計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中磁頭-磁盤(pán)間超薄氣膜動(dòng)力穩(wěn)定性研究.pdf

1、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(rùn)滑方程研究磁頭/磁盤(pán)間的超薄氣膜潤(rùn)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(kù)多項(xiàng)式插值近似,并采用負(fù)壓nutcracker(Ω)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(rùn)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Ω型磁頭造型復(fù)雜并具有

2、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.為了研究空氣軸承在小擾動(dòng)下的穩(wěn)定性,文章推導(dǎo)出氣膜厚度小擾動(dòng)和氣膜擠壓速度小擾動(dòng)的壓強(qiáng)攝動(dòng)方程.采用非結(jié)構(gòu)三角形網(wǎng)格的有限元法求解壓強(qiáng)攝動(dòng)方程,并計(jì)算氣膜剛度系數(shù)和阻尼系數(shù).負(fù)壓Ω型磁頭計(jì)算結(jié)果顯示:超薄氣膜的剛度值比懸臂的相應(yīng)的機(jī)械剛度值大得多,而氣膜阻尼值卻比機(jī)械阻尼值小.論文把磁頭下的空氣軸承的剛度和阻尼與磁頭懸臂的機(jī)械剛度和阻尼迭加在一起,計(jì)算氣膜-磁頭-懸臂耦合系統(tǒng)的衰