计算机硬盘磁头滑块的设计与加工研究

研究计算机硬盘磁头滑块承载面结构的设计理论与加工方法。分析了现有磁头滑块的结构特点及其设计理论和设计方法;利用光刻及干法刻蚀的工艺及设备,进行了所设计磁头滑块的微加工;并利用三维表面形貌测量仪对所加工的磁头进行了加工质量分析,给出实验测量值与设计值的比较结果。     

磁头滑块承载面结构优化设计的遗传算法研究

磁头滑块承载面的结构优化设计是实现高密度存储的主要方法之一.提出一种新的遗传算法的编码方法并用于硬盘磁头滑块承载面结构的优化设计.该方法将磁头滑块的空腔深度信息计入到编码中,与原有的编码方法相比,增加了编码的复杂度,相应地增加了可行解空间,有利于获得更好的最优解,从而得到性能更好的磁头滑块承载面结构.该编码方法能够设计出具有多层结构的磁头滑块,从而更符合商用磁头的使用要求.通过一个具体的算例验证了该编码方法的有效性,并通过这个算例介绍了整个磁头滑块优化设计的过程.     

铝型材挤压过程的一种数值模拟方法

通过优化几何模型,采用有限元法与有限体积法相结合,并在有限体积模拟阶段进行分步计算模拟的方法,成功地进行了一薄壁大挤压比铝型材挤压过程的数值模拟,获得了型材挤压过程中的材料流动速度、应力、应变和温度分布图,并对其结果进行讨论.     

基于不同差分格式的硬盘气膜润滑方程数值求解

为提高计算效率与计算精度,采用不同差分格式求解硬盘的磁头/磁盘界面气膜润滑方程,分析不同差分格式对磁头/磁盘界面气膜润滑压力分布模拟结果的影响。给出中央格式、上风格式、混合格式、QUICK格式、指数格式、乘方格式6种差分格式相应的离散方程格式,选取气膜润滑方程的线性流率（LFR）模型进行压力模拟,并与精确解进行比较。结果表明：6种差分格式都能够模拟出磁头滑块的压力分布情况,且当网格密度足够大时,得到的数值解与精确解基本一致;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;当网格密度足够大时,中央格式计算效率高,优于指数格式。     

求解磁头/磁盘超薄气膜润滑性能的有效有限差分算法

首先给出超薄气膜润滑的基本方程.通过对方程的分析指出,在纳米尺度下工作的磁头/磁盘具有轴承数很大和剪切流项含有压力的两个特点.提出对剪切流项进行主元迭代求解可压缩气体雷诺方程的新计算方法.在推导出该方法所用的差分公式和误差分析公式基础上,利用这些公式对双轨和多轨两种磁头在5 nm和10 nm下工作压力分布进行计算.计算过程表明该方法对超薄条件下的气膜润滑计算是有效的,该方法能够有效解决大轴承数条件下容易出现失稳的现象,避免计算中数值振荡的发生,成功地将普通有限差分算法用于求解大轴承数的气体润滑数值计算中.计算结果的误差分析表明:该算法对大轴承数气体润滑问题的收敛十分有效,并具有编程简单、计算速度快等优点.     

曲柄滑块机构引入辅助角的一种设计方法

这里在曲柄滑块机构传统图解法的几何作图中,引入辅助角,建立了曲柄和连杆尺寸与辅助角的解析关系式,方法简单实用。     

液黏调速器接合过程建模与特性分析

针对液黏调速离合器接合过程中的挤压膜流动以及摩擦阶段过渡问题,综合考虑摩擦副表面粗糙度、表面油槽结构和流体惯性力等因素,根据流体动压润滑理论和GW粗糙接触模型,建立离合器接合过程的动力学模型,并采用有限体积法对平均流量雷诺方程求解,对挤压过程中的油膜压缩速度、油膜厚度、被动盘转速、传递转矩等动力学参数的变化规律展开了仿真分析。仿真结果表明,液黏调速离合器接合过程主要处于流体润滑阶段和混合摩擦阶段。流体润滑阶段黏性扭矩迅速增加,但是相对角速度变化不大,由于油膜厚度变化较快,在0.1 s左右进入混合摩擦阶段,该阶段油膜厚度变化较小,黏性扭矩逐渐下降至零,摩擦扭矩开始占据主导地位。     

二维间隙函数薄油膜润滑的一种数值计算方法

提出了一种间隙函数是二维变化的薄油膜润滑数值计算方法,通过该方法计算了平行平板中凸起物对油膜压力分布的影响,结果表明：当宽径比为0.5～1.5并对滑动轴承进行动压计算时,把间隙函数考虑为一维函数会造成一定的误差。     

平面曲柄滑块机构函数综合的LINGO求解方法

对平面曲柄滑块机构的求解方法分析后,提出了一种用LINGO9.0软件求出全部解的方法。该方法是用LINGO10.0求出一个解后,将该解作为一个约束,使新解与该不同,直至求出全部解。该方法简单、实用,为实际机构的设计提供了多种选择方案,为机构学设计提供了全新的方法。     

磁轴承系统中信息存储与接口技术的智能化方法

介绍了磁悬浮轴承(AMB)智能化的构思,即IMB设计思想.探讨了IMB中"在线设计"的方法及所需的相关信息、存储方式、软件与硬件的实现方法,以及为实现系统控制器与IMB之间的智能数据传输可能采用的智能接口方案,并提出了一种可能的方法.     

电磁轴承系统中信息存储与接口技术的智能化方法

探讨了IMB中"在线设计"的方法及所需的相关信息、存储方式、软件与硬件的实现方法以及为实现系统控制器与IMB之间的智能数据传输可能采用的智能接口方案。提出了一种可能的方法:在AMB中预先安装一个智能化部件,将有关特征(固有)信息存储于其内部;采用计算机中的USB智能接口技术,利用符合DRD标准的USB Host/Slave接口控制器来实现存储器与IMB的主控制器件之间的信息传输。     

Dynamics in the Bridged State of a Magnetic Recording Slider

A novel region of tribological interaction is explored by inducing near contact between the magnetic recording slider and disk. In this study, we performed frictional measurements over a wide range of subambient air pressure and disk rotation rate. Since the slider is supported over the disk by an air bearing, it has been found that cycling from ambient to subambient and then back up to ambient pressure over several minutes of time forms a frictional hysteresis loop. The high-friction branch of the loop, referred to as the bridged state, is characterized by an average frictional displacement and resonant vibration of the suspension mount assembly. The bridged state is currently employed for accelerated wear testing of magnetic slider/disk/lubricant systems. Future magnetic recording systems designed to operate at increasingly lower physical spacing will need to take into account these frictional forces which accompany the incipient contact between the lubricated disk and slider with finite surface roughness. A single degree of freedom model is solved to determine the equivalent dynamic friction force on the slider as an impulse series with random impulse frequency and amplitude from the measured frictional displacement in the bridged state. The mean slider-disk spacing in the bridged state is derived from the experimental friction force, the spacing probability density function, and the adhesion stress from the Lifshitz model for dispersion interaction energy.     

An Air Bearing Slider for Small Diameter Disk Storage Devices

The authors propose a novel slider design. The tri-pad slider has three separate air bearing surfaces, one in the front of the slider and the other two in the back of the slider. This design permits the optimization of the air bearing stiffness and flying attitude without changing the minimum flying height. It can minimize the effect of skew angle on the flying height, and offers ample room for a larger size thin film head element. Samples were fabricated and flying characteristics at several velocities, as well as the dynamic flying stability, were investigated.     

串并联系统选择性维修问题的方法研究

针对串并联系统选择性维修问题,综合考虑后续子系统失效组件数量,以及维修时间和费用等约束条件,提出穷举法的一项新的改进措施。实验结果表明,该改进措施可以大幅减少候选解数量,并保证结果的最优性,特别适合于系统规模较大的选择性维修问题。综合采取多项改进措施,能够极大地减少CPU运行时间,进而提高穷举法的效率。此外,还分析了各项改进措施对于算法效率提升的贡献程度,并重新设计了仿真实验和数据分析流程,纠正了前人的一个错误结果。     

关于冷库制冷系统高压设备检修抽空方法的探讨

论文详细地介绍了冷库制冷系统高压设备检修抽空方法、及其特点和适用场合,通过制冷系统原理图、方框图,直观体现了各种抽空方法的路径,对检修人员选择安全经济合理的抽空方法具有重要指导意义。     

一种测牙齿压力分布的测量系统

介绍了一种能测牙齿咬合力大小与分布的测量系统;利用导电橡胶的压阻特性设计了一测力传感器阵列,叙述了传感器阵列的结构和制造方法,设计了调理电路,数据采集卡采用USB-6009;软件以LabVIEW为平台,设计了数据采集模块、分析处理与显示模块。通过实验,验证了系统的可行性。     

伺服滑台的液压控制系统的设计

针对一般液压系统控制的动力滑台的非线性特性，设计能满足低摩擦、高精度定位的液压控制系统并对动态特性进行了分析。     

天然气分输站场调压系统设置探讨

天然气输气管道工程中,压力控制是关键的技术之一,调压系统除了正确配置压力控制设备之外,还要保证当调压设备出现故障时,下游管道不超压,并能进行安全切断。调压系统的配置具有多样性,不同配置的各阀门设定点以及切换方式也不尽相同,设计人员在进行配置时需综合考虑多种因素,根据实际情况选择最安全、可靠、经济的调压系统。     

一种新的轮胎印痕测量及压力分布数据处理方案

介绍了一种基于压阻阵列成像方法的轮胎外圈表面花纹磨损检测技术,该技术通过检测轮胎在特定载荷下印痕的变化来估计轮胎的质量与使用寿命。在介绍测量原理的基础上,重点介绍了印痕图像处理技术与评价方法,针对轮胎花纹与地面接触产生的印痕图像确定边界与接触面积,研究了一种基于圆模板滚边的方法来获取图像外包络线的算法。研究表明该方法能有效处理凸壳与非凸壳图形,自动获取带凹槽图形的外包络区域,具有较好的鲁棒性和较高的精度。