專利名稱：硬盤中模擬超薄氣膜雷諾方程的簡(jiǎn)化二階新模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬盤中具有超低飛高氣膜浮動(dòng)塊修正雷諾方程的簡(jiǎn)化二階新模型，屬于摩擦學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：


圖1所示為一硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，主要包括磁盤盤片⑷、主軸電機(jī)⑶、傳動(dòng)手臂O)、懸臂裝置(10)、浮動(dòng)塊(9)、讀寫磁頭(8)、傳動(dòng)主軸(1)以及音圈電機(jī)(12)。另夕卜，圖1中(5)表示磁盤盤片的旋轉(zhuǎn)方向、(6)為扇區(qū)、(7)為尋道方向。多張磁盤盤片通過中心的軸孔疊放在主軸上。依靠連接在主軸上的主軸電機(jī)C3)驅(qū)動(dòng)，磁盤以高速度旋轉(zhuǎn)。安裝在浮動(dòng)塊(9)上的讀寫磁頭(8)往磁盤上讀寫信息。磁頭部件被安放在懸臂裝置 (10)和傳動(dòng)手臂( 上，所有這些部件組成一個(gè)整體并依靠音圈電機(jī)(1 驅(qū)動(dòng)。讀寫磁頭與磁盤間的距離被稱為飛行高度，這是一個(gè)非常重要的參數(shù)。飛行高度越低，磁記錄密度越大，硬盤的存儲(chǔ)容量越高。如今硬盤中讀寫磁頭與磁盤間的飛行高度已經(jīng)減小到只有幾個(gè)納米。在這樣小的間隙中，氣膜中的氣體不能看作嚴(yán)格的連續(xù)流體，而是存在一些分子特性的紊亂(這種現(xiàn)象叫做“稀薄效應(yīng)”)，傳統(tǒng)的潤滑理論不再適用。為了體現(xiàn)稀薄效應(yīng)，前人做了大量的工作。從上世紀(jì)50年代開始，依次出現(xiàn)了四種主要模型，分別為1階模型、2階模型、1. 5階模型和冊(cè)模型。對(duì)于飛行高度為IOnm以下的氣膜浮動(dòng)塊而言，F(xiàn)urkui和Kaneko的Π(模型最為精確，是目前學(xué)術(shù)研究的首選模型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種雷諾方程的簡(jiǎn)化新模型，旨在簡(jiǎn)化模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式，提高計(jì)算效率和計(jì)算精度。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的圖2所示是一個(gè)二維平面浮動(dòng)塊的示意圖，包含稀薄校正項(xiàng)的無量綱二維雷諾方程如下所示

權(quán)利要求
1.一種硬盤中模擬超薄氣膜雷諾方程簡(jiǎn)化二階新模型推導(dǎo)的方法，主要步驟包括1)對(duì)現(xiàn)有ra模型的泊松流速系數(shù)進(jìn)行求解，并將求解結(jié)果適當(dāng)分成5組；2)對(duì)上述5組數(shù)據(jù)用二階連續(xù)函數(shù)作為擬合曲線；3)對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)段采用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合，推出相應(yīng)的參數(shù)值；4)經(jīng)過適當(dāng)運(yùn)算調(diào)整代入雷諾方程，推出雷諾方程的新模型。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，將求解數(shù)據(jù)進(jìn)行分組需考慮擬合精度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，選用的二階連續(xù)函數(shù)合理滿足5組數(shù)據(jù)的擬合。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)行最小二乘擬合推出的參數(shù)值符合最優(yōu)原理。
全文摘要
本發(fā)明為硬盤中模擬超薄氣膜雷諾方程的簡(jiǎn)化二階新模型?；谀壳皬V泛應(yīng)用的FK模型，通過數(shù)學(xué)方法，推出了一種模擬硬盤中具有超低飛高氣膜浮動(dòng)塊修正雷諾方程的簡(jiǎn)化二階新模型，這種雷諾方程的新模型具有比FK模型簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)表達(dá)式。在具體實(shí)施方式
中，采用這種新模型并應(yīng)用一種無網(wǎng)格法-最小二乘有限差分法，分別對(duì)無限長氣膜浮動(dòng)塊和二維平面浮動(dòng)塊進(jìn)行了求解。數(shù)值結(jié)果表明，這種雷諾方程新模型與FK模型相比，計(jì)算時(shí)間短，模擬精度高。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102479267SQ20101056161
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者史寶軍, 季家東, 楊廷毅 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)