硬盘加载/卸载过程中磁头动态特性的研究

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首先本文用修正的流体力学刚度方法(Smith,1995)和有限元方法来获取对空气轴承方程和滑块平衡方程的联合求解,获取滑块稳态的平衡的位置。然后,根据微分原理使用一个新的方法将对动态问题的求解变为求解静态问题,之后用程序实现对加载/卸载过程的仿真。  在这篇论文展现了磁盘驱动的负压力类型的滑块在加载/卸载过程中的行为。加载/卸载这项技术用于硬盘的驱动环节中,使得悬臂梁携带的滑块在盘片驱动停止前停靠在盘片外侧的ramp上,由此来实现滑块从盘片上完成卸载。理想情况下使用这种技术可以完全消除滑块和盘片之间的接触。  为了实现加载/卸载过程的数值模拟,首先要实现基于有限元方法的动态空气轴承模拟器。这个模拟器可以求解任何几何形状的滑块的雷诺方程,而且方程的空气轴承数达到了510级。该模型使用了额外的杆单元解决了悬臂梁不同状态问题。本文中的悬臂梁模型改进了前人建议使用的滑块/悬臂梁模型,可以自动包括悬臂梁的惯性影响,而且实现了滑块垂直运动和前后摆动角度的联合。使用空气轴承和悬臂梁结合的模拟器,可以考虑负压滑块加载/卸载过程中的垂直速度、滑块的静态姿态、盘片转速、加载/卸载速度对整个过程的影响。仿真结果表明,磁头/磁盘系统中将如下三个参数:磁盘每分的转速(RPM)、加载速度和静态倾角看作为滑块结构设计中的设计变数,则可以获得更好的动力学性能和更高的磁存储密度.
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