磁頭磁盤界面氣體壓力仿真計(jì)算及相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、硬盤的氣膜力及其影響因素是當(dāng)今硬盤技術(shù)研究的一個(gè)重要方向。隨著硬盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度和數(shù)據(jù)傳輸速度的提高，要求磁頭的飛行高度相應(yīng)的降低，這就要對(duì)氣膜力的大小和對(duì)硬盤工作的影響進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)分析。直接模擬蒙特卡洛法從分子運(yùn)動(dòng)角度出發(fā)，通過(guò)大量模擬分子的運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)出的整體性質(zhì)，來(lái)計(jì)算壓力、溫度、流場(chǎng)等的分布。相比現(xiàn)有的基于分子動(dòng)力學(xué)的計(jì)算方法，具有適用的空間尺度廣，能夠模擬各種形狀的復(fù)雜空間，且可以反映氣體分子化學(xué)變化等優(yōu)點(diǎn)，是計(jì)算氣膜力的理想選擇

2、。
　　本文采用直接模擬蒙特卡洛法，計(jì)算了磁頭盤間不同高度時(shí)的氣膜壓力分布。此外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法分析了氣膜力對(duì)磁頭在正常讀取數(shù)據(jù)和加載/卸載過(guò)程等不同工況下振動(dòng)和接觸力的影響。
　　文中首先綜述了文獻(xiàn)中的分子位置和速度分布以及碰撞的規(guī)律，選擇并改進(jìn)適當(dāng)?shù)姆肿幽Ｐ停?jiǎn)化處理分子的運(yùn)動(dòng)、反射、碰撞的相關(guān)公式。之后，根據(jù)磁頭盤間界面的空間的特點(diǎn)，對(duì)空間進(jìn)行劃分網(wǎng)格的處理，并設(shè)定了模擬所需的相關(guān)參數(shù)，建立了磁頭/磁盤間界面的模型。<

3、br>　　對(duì)磁頭/磁盤間氣膜壓力分布進(jìn)行了直接模擬蒙特卡洛法的仿真研究。規(guī)劃詳細(xì)的算法，編制了直接模擬蒙特卡洛法的計(jì)算程序。并調(diào)整參數(shù)，對(duì)不同磁頭懸浮塊飛行高度下的磁頭/盤間界面的氣體與磁頭及磁盤間的相互作用進(jìn)行了研究，得到了三維的氣膜壓力分布。
　　設(shè)計(jì)了可用于磁頭磁盤接觸特性及加載卸載過(guò)程中磁頭懸臂組件振動(dòng)特性測(cè)量的實(shí)驗(yàn)裝置，采用應(yīng)變梁式傳感器、激光位移傳感器，測(cè)量不同預(yù)壓力下磁頭在氣膜力作用下的振動(dòng)，以及氣膜力對(duì)磁頭在硬盤加