随着硬盘磁记录密度的不断增加,磁头滑块与磁盘之间的间隙不断减小,这便增加了硬盘工作过程中磁头滑块与磁盘接触碰撞的风险。因此,对磁头滑块飞行特性的研究变得尤为重要。本文结合磁头/磁盘界面气膜润滑方程(Reynolds Equation)的线性流率(Linearied Flow Rate,LFR)模型及动力学方程,分析了磁盘半径位置对磁头滑块飞行特性的影响,并对磁头滑块动态径向飞行过程中的飞行特性及其影响因素进行了研究。全文具体研究内容如下:首先,由于Reynolds方程本身的复杂性,无法获得解析解,因此,本文使用有限体积法对Reynolds方程进行求解。推导出中央差分格式、上风差分格式、混合差分格式、QUICK(Quadratic Upwind Interpolation for Convective Kinematics)差分格式、指数差分格式、乘方差分格式这六种差分格式的离散方程,对比了不同网格密度下几种差分格式的计算时间与模拟误差,进一步研究了不同差分求解格式对磁头/磁盘界面气膜润滑方程压力模拟结果的影响。研究得出:六种差分格式都能够模拟出磁头滑块的压力分布情况,指数格式在不同网格密度下,均具有很高的稳定性,较之其他格式计算效率高,模拟效果更好,适用范围更广,因此指数格式最优。然后,本文根据硬盘磁头/磁盘界面的气膜润滑方程和动力学方程,建立了磁头滑块动态平衡计算模型。在此基础上,分析对比了磁头滑块初始最小飞高、俯仰角、侧倾角和磁盘半径位置对滑块承载力的综合影响,并且研究了磁盘半径位置对磁头滑块飞行特性的影响。研究发现:磁头滑块三个基本飞行参数初始值和磁盘半径位置对滑块飞行特性的影响明显,其中初始值和磁盘半径位置越大,气膜承载力越大;磁盘半径越大,滑块最小飞高、俯仰角和侧倾角随时间变化曲线的波动幅度越大。最后,利用磁头滑块动态平衡计算模型,模拟了硬盘正常工作过程中磁头滑块径向飞行的动态过程,并对其飞行特性进行了分析。进一步研究了磁头滑块径向寻轨速度、外界冲击载荷、飞越障碍物对磁头滑块动态径向飞行特性的影响。研究得出:在磁头滑块径向飞行动态过程中,滑块的最小飞高、俯仰角和侧倾角在飞行初期波动幅度较大,在飞行后期的波动幅度很小;径向飞行速度和氦气含量越大,磁头滑块的最小飞高、俯仰角和侧倾角波动幅度越小,飞行越平稳;外界干扰越大磁头滑块最小飞高和俯仰角变化幅度越大,但对后期飞行过程的影响很小。