磁頭-磁盤動態(tài)特性分析及實驗研究.pdf

1、硬盤是計算機(jī)非常重要的組成部分，是主要的數(shù)據(jù)存儲部件，隨著云計算、大數(shù)據(jù)的風(fēng)潮興起，數(shù)據(jù)量也在迅猛增長，在實際生活工作中我們對硬盤容量的需求也越來越大，使得對硬盤設(shè)計的要求也越來越高。為了獲得更大的硬盤容量，就必需要有更高的存儲密度，這就使得磁頭與磁盤之間的間隙越來越小，在如此小的磁頭磁盤間隙下，當(dāng)磁盤不潔凈有異物及硬盤受到一定的外界沖擊會使得磁頭與磁盤產(chǎn)生接觸，引起摩擦和磨損，造成磁頭的損壞和磁盤表面的劃盤，當(dāng)硬盤受到一定的外界沖擊會

2、使得磁頭與磁盤產(chǎn)生接觸，從而導(dǎo)致摩擦和磨損，使得磁頭損壞或磁盤盤片表面發(fā)生劃盤，使得數(shù)據(jù)丟失，甚至導(dǎo)致硬盤癱瘓。所以，研究磁頭/磁盤系統(tǒng)的動態(tài)特性，對提高硬盤設(shè)計具有重要的意義。
　　為了對硬盤的動態(tài)特性進(jìn)行研究，本文以一種考慮氣膜稀薄效應(yīng)的修正的Reynolds方程新模型-LFR模型為理論基礎(chǔ)，并采用LSFD法和FV法對修正的氣膜潤滑方程進(jìn)行分別求解。本文由淺入深，從簡單的平板滑塊到與實際類似的復(fù)雜滑塊，進(jìn)行了探索研究。

3、　　基于LFR模型采用LSFD法進(jìn)行求解，對磁盤上有一微凸起時，微凸起的大小變化及在磁盤上位置的變化對氣膜特性的影響進(jìn)行了分析。分析表明:微凸體在浮動塊對應(yīng)的磁盤表面位置變化，對氣膜的壓力分布及其承載力產(chǎn)生了明顯的影響;對壓力幅值的影響較大，對壓力變化的影響較小。邊界壓力和滑塊俯仰角的變化對壓力變化的影響明顯;微凸體的大小對氣膜壓力變化具有明顯的影響;磁盤轉(zhuǎn)速對壓力變化的影響較小。通過對磁盤上有一小凸起時這一簡單情況的研究，為下面建立A

4、nsys模型對硬盤動態(tài)特性的模擬研究打下了堅實的理論基礎(chǔ)。
　　為了模擬研究硬盤系統(tǒng)的動態(tài)特性，利用Ansys建立一個完整的硬盤有限元模型，模擬求解硬盤系統(tǒng)磁頭的飛行參數(shù)。利用LFR數(shù)值模型求解氣膜潤滑方程，編寫求解氣膜潤滑方程的求解程序，根據(jù)有限元模型求解的飛行參數(shù)計算得到氣膜承載力，將求解得到的氣膜承載力作用在有限元模型上。通過LS-DYNA的重啟動功能實現(xiàn)Ansys有限元模型和求解程序之間數(shù)據(jù)的相互調(diào)用，模擬研究了硬盤外殼在