磁记录系统中磁头飞行状态的敏感性研究

以IBM3370磁头为物理模型，采用Fletcher开关优化算法求解磁头稳定飞行状态参数，研究了在保证磁头飞行状态稳定的条件下，不同悬浮预载力参数和磁头几何结构参数对磁头飞行状态影响的一系列变化规律。     

硬盘/磁头薄膜气体润滑中热效应影响分析

根据热力学理论,建立了硬盘磁头热力学分析模型,利用数值方法分析了绝热过程中热效应及热蠕流效应对磁头承载能力、飞行姿态等性能的影响,并与实验结果进行了对比分析。数值分析结果表明,绝热过程中热蠕流效应对磁头的压力分布和承载力没有明显影响,但热效应对气体黏度和磁头飞行姿态影响明显。热效应使气体黏度和承载能力增加,从而使磁头飞行高度和俯仰角增大,但对侧翻角没有明显影响。理论分析与实验结果的对比分析表明,磁头的飞行过程不是绝热过程。     

表面粗糙度对磁头磁盘系统静特性的影响

在Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程中引入了压力流因子和剪流因子，考虑粗糙度对超薄气体膜润滑的影响。雷诺方程中综合考虑了气体的可压缩性、稀薄效应以及表面粗糙度等因素，讨论了飞浮高度在２５～５０　ｎｍ之间的高密磁盘系统在磁头磁盘都粗糙、磁头粗糙和磁盘粗糙三种情况下的承载能力及系统压强中心的变化。结果表明，粗糙度对高密磁盘系统承载能力的影响很大，粗糙度相同时，磁头粗糙的系统承载能力最好；不同粗糙度模式时，压强中心变化不大。     

硬盘磁头飞行姿态的实验研究

用动态飞行高度测试仪DFHT测试了在不同转速下磁头的飞高、俯仰角和侧翻角,磁头飞行高度和俯仰角,随着磁盘转速的增大而增大,而侧翻角则先增加后减小。由结果可以看出,随着转速的增加,俯仰角变化比较大,说明磁盘转速对磁头的左右翻转运动的影响比较大,而侧翻角变化相对比较微弱,用动态电性能测试机测试相同情况下不同转速下输出磁信号的幅值,可以看出随着飞高的增加,输出信号的幅值也随着减小。     

磁头/磁盘系统静态特性实验研究

通过实验来研究磁盘转速对磁头飞行姿态和磁头读写性能的关系.研究表明:磁头滑块飞行高度和俯仰角伴随着磁盘转速的增大而增大;磁盘转速增大,磁头飞行高度增加,降低了磁头读出信号的能力,与此同时,信噪比也大幅下降.实验研究结果为磁头/磁盘结构设计提供了依据.     

安装误差对纳米间隙磁头飞行姿态的影响研究

考虑安装误差引起的磁头俯仰角误差和侧翻角误差,建立了磁头飞行数学模型,通过数值方法分析了安装误差对纳米间隙磁头飞行姿态主要参数的影响,并与试验结果进行了对比分析。结果表明,俯仰角误差对飞行高度和俯仰角有明显影响,随着俯仰角安装误差的增加,磁头飞高和俯仰角偏差增加,对侧翻角的影响可以忽略。侧翻角误差只对侧翻角有明显影响,随着侧翻角安装误差的增加,磁头飞行侧翻角偏差增加,对磁头飞行高度和俯仰角的影响可以忽略,理论分析和实验结果吻合较好。磁头设计和装配时,应控制磁头的俯仰角安装误差。     

硬盘磁头抛光中抛光液流场的研究

根据运动学分析,研究了磁头和抛光盘接触面之间速度场的分布;结合流体力学理论,将抛光盘表面的沟槽视为楔形滑块或阶梯轴承,研究了磁头和抛光盘接触面之间抛光液的流动行为.并以织构纹形抛光盘的一种抛光工艺为例,分析了抛光液膜厚度随速度变化而发生的变化.结果表明,磁头和抛光盘的转速比大于或小于1时,接触面之间形成变化的速度场;由于速度的变化,接触面之间局部的抛光液流量也随之变化;相应地,抛光液膜的局部厚度也发生变化,这种变化达到数量级;液膜承担的载荷亦发生变化,形成局部的负压或高压,从而导致磨粒的行为发生变化,影响抛光过程.     

磁头磁盘系统动特性参数及系统稳定性分析

对硬盘系统的动特性进行了数值仿真，其中磁头结构为IBM3370，润滑模型中引入了二阶泊松流因子，保证建模精度。利用摄动法建立了气体润滑的静态方程，并给出了数值解。讨论了最小膜厚度、磁盘转速和磁头倾角对空气膜刚度系数、阻尼系数以及对系统稳定性的影响。结果表明，通过最小膜厚度、磁盘转速和磁头倾角的优化可以改善硬盘的设计。其中磁头倾角的优化可以同时满足硬盘高刚度和高稳定性的要求。     

基于虚拟仪器平台的飞行物体质量特性测量系统

提出了一种基于LabWindows/CVI虚拟平台的飞行特体质量特性测量系统，系统测量飞行物体的质量，不平衡量，转动惯量，轴线直线度误差等质量特性参数，介绍了系统构成和测量原理，详细地讨论了动平衡测量子系统的硬件组成和软件设计，系统具有功能完备，高精度，高效率，人机友好等优点，已在生产现场使用，尤其适用于导弹弹头等航天类飞行物体的质量特性测量。     

Nearmiss Count Between Flying Head and Magnetic Disk by Detecting Electrical Potential of Voltage-Applied Slider

A simple in-situ measurement of flying head dynamics is developed, making use of weak conductive sliders and media as capacitance and resistance sensors. This method is confirmed to detect such abnormal functioning occurring in the head-medium interface as nearmiss, contact or crash. Flying head dynamics are quantitatively studied, using a simple and effective method wherein the slider is excited by externally pressurized air flow. Without this disturbance, the nearmiss count is almost zero, with the number tending to increase up to a resonant frequency governed by the slider inertia and air film stiffness with increasing disturbance, presenting a maximum value at a disk velocity of 3 to 5 m/s.     

趋肤效应和磁场对电加工特性影响研究

电火花腐蚀的微观过程是电磁力、热动力以及流体动力等综合作用的过程。电火花加工中电流在电极和工件中流动时存在趋肤效应,流经电极端面和工件表面的电流在放电通道还会产生电磁场,同时放电时两极间电压在放电通道形成电场;因此运动粒子在通道中运动会在电场和磁场作用下发生改变,进而影响最终电加工特性。通过理论分析并进行相应的计算确定放电时通道内的电磁场,来分析该电磁场对形成放电通道的等离子体运动轨迹的影响,进而来研究放电加工时放电通道内的电磁场对加工机理的影响,并通过实验验证计算模型,实验结果和计算模型非常接近。     

基于CarSim与Isight的悬架K特性优化设计方法研究

汽车前悬架对汽车操纵稳定性至关重要,因此前悬架应具有良好的运动学特性(K特性)。针对悬架系统K特性优化设计问题,以某轿车前悬架为例研究了基于Car Sim与Isight的悬架K特性优化设计方法。论文给出了优化设计原理,选取K特性优化曲线并进行了合理拟合处理。根据所确定的优化目标对优化参数进行了灵敏度分析,采用多岛遗传算法对参数进行了优化,并通过蛇形工况仿真试验对优化设计方法进行了验证。结果表明:基于Car Sim与Isight的悬架K特性优化设计方法提高了汽车的操纵稳定性。     

西门子840D伺服参数优化技术研究

在深入研究西门子840D控制系统结构与控制原理的基础上,结合机床运动学和自动控制理论,总结出一套西门子840D伺服参数优化方法,并重点介绍了在伺服参数优化过程中常见问题及解决方案。针对伺服参数优化技术,在西门子840D数控系统试验台和数控机床上进行试验,效果良好。     

高速磁浮列车磁场测量系统的设计

高速磁浮列车磁场主要分布在列车和轨道之间很小的空气隙中,气隙磁场是一个恒定磁场和交变磁场的叠加磁场,而且磁感应强度很大,最大可达1．2T．针对高速磁浮列车磁场分布的特殊性,设计了一套两自由度磁场的闭环自动化测量系统。系统的设计基于PC机,可以实现对列车磁场中的固定点和一段距离上的磁场大小的自动化测量,并将测量数据存入数据库以便于进一步处理分析。在列车实验平台磁场的实际测量中,该系统性能稳定,测量范围可达0～1．5T．     

电磁驱动磁悬浮进给机构研究

设计了一种新型电磁驱动磁悬浮进给机构,将电磁铁与导磁体静平衡位置交错,使其不仅产生悬浮力,而且还可利用此交错位置产生的复原力为驱动力,简化了结构设计与控制环节。分析了磁悬浮吸力及驱动力,在保证驱动力为最大的前提下,确定出电磁铁初始位置,并通过优化计算,给出了只与工作台质量有关而与其几何尺寸无关的电磁铁结构参数。     

高能球磨法制备Al_2O_3/Fe磁性磨粒的工艺研究

磁性磨粒光整加工技术是利用永磁或者电磁发生装置产生的磁场力作为磁性磨粒的源动力对零件表面进行光整加工的一种新技术,它可以实现对零件进行表面抛光、去除毛刺、消除微观裂纹、降低表面粗糙度等加工。提出应用高能球磨法制备磁性磨粒的新工艺,分析了球磨过程中的工作原理。用纯铁粉作为磁性体,三氧化二铝粉作为磨料相,采用高能球磨法制备了三种不同时间的Fe-Al2O3磁性磨粒。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了该磁性磨粒的物相组成和外观形貌,用特斯拉仪测试了磁性磨粒的磁感应强度。发现了该工艺简单,成本低,且有望进行大规模工业化生产。     

Performance optimization of hypervelocity launcher system using experimental data

This study presents the performance optimization of hypervelocity launcher system by using the experimentall data. During the optimization, the RSM (Response Surface Method) is adopted to find the operating parameters that could maximize the projectile speed. To construct a reliable response surface model, 3 full factorial method is used with the selected design variables, such as piston mass and 2 driver fill pressure. Nine test data could successfully construct the reasonable response surface, which used to yield the optimal operational conditions of the system using the genetic algorithm. The optimization results are confirmed by the experimental test with a good accuracy. Thus, the optimization can improve the performance of the facility.     

甘蔗收获机械台架数字样机的结构优化设计研究

对甘蔗收割机台架机构虚拟样机的运动仿真能使数字样机尽量模拟实际状态,观察模型是否正确表达设计要求;对样机台架结构进行了有限元分析并采用一阶方法进行优化,可以预估凭经验设计结构的最危险点,对结构进行改造和优化,保证结构综合应力在材料许用应力范围内使整体重量下降约7%,材料分配更合理,大大缩短了研制周期,降低了设计成本.对虚拟样机进行仿真和优化,可为数字样机的创新设计提供一种新的思路和应用依据.     

风力发电机磁轴承参数设计及控制系统研究

为减小风力发电机的机械摩擦及减少其维护成本,降低风力发电机启动风速,减小旋转阻力矩,提高风能利用率,在垂直轴风力发电机中采用混合轴承支承,即风力发电机径向采用1个径向磁轴承和1个机械轴承支承,轴向采用一个轴向磁轴承来实现五自由度支承。针对轴向磁轴承,首先介绍了其结构及工作原理,然后采用等效磁路法建立数学模型,并按性能指标要求进行参数设计,然后用Ansoft软件对轴向磁轴承磁场及受力等进行分析验证,设计了轴向磁轴承控制系统,并用Matlab软件对磁轴承的控制系统进行了阶跃响应、起浮和扰动等仿真研究。研究结果表明:参数设计合理,控制系统够实现磁轴承可靠及稳定的悬浮。