高密度负压磁头磁盘系统的静力学仿真东南大学学报.PDFVIP

第３５卷第２期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ３５ Ｎｏ２ 　 ２００５年３月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｍａｒ．２００５ 　　　　　　 高密度负压磁头磁盘系统的静力学仿真 戴　斌　 冯　亮　王玉娟　陈云飞 （东南大学机械工程系，南京２１００９６） 摘要：对飞高为５０ｎｍ的２种负压磁头的静特性进行了数值仿真，所采用的润滑模型中引入 ＦｕｋｕｉＫａｎｅｋｏ滑流修正模型考虑低飞高时气体稀薄效应的影响．数值求解采用控制体方法离散 修正雷诺方程，离散后的方程用交替方向迭代法求解．由仿真结果可知，采用优化设计的方法设 计磁头的形状和尺寸可以得到性能更优的负压磁头，同时还可以看到凹槽深度对气膜承载力影 响明显，合理设计凹槽深度能够进一步提高系统的静力学特性． 关键词：负压磁头磁盘系统；静特性；雷诺方程 中图分类号：ＴＨ１１７２　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２００５）０２０２２２０４ Ｓｔａｔｉｃｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｓｕｂａｍｂｉｅｎｔ ｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｃｏｒｄｉｎｇｄｉｓｋｄｒｉｖｅｒｓ ＤａｉＢｉｎ　ＦｅｎｇＬｉａｎｇ　ＷａｎｇＹｕｊｕａｎ　ＣｈｅｎＹｕｎｆｅｉ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔａｔｉｃｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗｏｓｕｂａｍｂｉｅｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｃｏｒｄｉｎｇｄｉｓｋｄｒｉｖｅｒｓａｒｅｐｒｅｓ ｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｆｌｙｉｎｇｈｅｉｇｈｔｉｓ５０ｎｍ．ＴｈｅＦｕｋｕｉＫａｎｅｋｏｍｏｄｅｌｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｅＲｅｙｎｏｌｄｓｅｑｕａｔｉｏｎ， ｗｈｉｃｈｒｅｆｌｅｃｔｓｔｈｅｒａｒｅｆａｃｔｉｏｎａｆｆｅｃｔｉｏｎｏｆｄｅｃｒｅａｓｅｄｆｌｙｉｎｇｈｅｉｇｈｔ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｖｏｌｕｍｅｍｅｔｈｏｄｉｓｅｍ ｐｌｏｙｅｄｔｏｄｉｓｃｒｅｔｅｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄＲｅｙｎｏｌｄｓｅｑｕａｔｉｏｎ，ａｎｄａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｉｔｅｒａｔｅｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄｔｏ ｓｏｌｖｅｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｇｄｉｓｃｒｅｔｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅ ｓｕｂａｍｂｉｅｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｓｌｉｄｅｒｓｓｔａｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｉｔｉｓａｌｓｏｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｅｐｔｈｏｆｒｅｃｅｓｓａｆ ｆｅｃｔｓｔｈｅａｉｒｂｅａｒｉｎｇｇｒｅａｔｌｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｂａｍｂｉｅｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｃｏｒｄｉｎｇｄｉｓｋｄｒｉｖｅｒｓ；ｓｔａｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；Ｒｅｙｎｏｌｄｓｅｑｕａｔｉｏｎ 　　自从计算机问世以来，各种相关的软、硬件技 力，并开发了用于模拟分析磁头／盘系统的静／动态 术飞速发展，硬盘作为计算机主要硬件组成之一， 性能的程序包，应用此程序能够模拟支承面形状各 ［１，２］ 正以惊人的速度向前发展，现在市场上主流硬盘容 异的磁头滑块的压强分布 ，研究系统的力学性 量已经高达１２０ＧＢ．硬盘存储密度、读取速度的大 ［３］ 能 ，其研究成果已经为实际工程所应用，并取得 幅提高极好地满足了计算机使用者的需求，但是同 了较好的效益．日本、韩国、新加坡等国的学者也都 计算机中央处理器（ＣＰＵ）相比，硬盘仍是阻碍