中等粒度纳米金刚石用于磁头抛光的工艺

采用浮动块研磨抛光机,研究中等粒度纳米金刚石抛光液用于硬盘磁头抛光时其颗粒大小及其悬浮液的分散稳定性与磁头表面质量的关系,以及抛光各工序、运行参数与表面质量的关系.磁头表面质量采用原子力显微镜观测分析.通过对抛光过程运行参数的正交实验,对中等粒度纳米金刚石用于磁头抛光的工艺过程进行优化.实验结果表明:磁头表面粗糙度随着金刚石粒径的减小而减小,但二者并不呈线性关系;抛光液的分散稳定性比抛光液颗粒粒径更能影响表面划痕的深度;精研磨能有效去除表面划痕;而抛光能有效降低表面粗糙度,但其对划痕的消除不如精磨有效;各参数对表面粗糙度和划痕的影响程度不同,但是优化后参数取值相同.     

磁头寻轨过程对气膜承载力的影响

以负压Pico磁头作为物理模型,模拟了磁头在磁盘半径方向寻轨时,磁头径向速度、斜角值的改变对磁头压强的分布和气膜承载力的影响.采用多重网格法求解修正的气体润滑雷诺方程,对磁头径向速度对气膜承载力的影响进行了分析,最后对磁头的寻轨过程进行了模拟.模拟结果表明:气膜承载力对磁头径向速度非常敏感;斜角效应使得气膜承载力减小;磁头寻轨时,气膜承载力在内轨道和外轨道均有明显波动,导致头盘碰撞几率增大.     

分子间作用力对硬盘磁头承载力的影响

当硬盘驱动器的磁头飞高降至5nm以下时,磁头与磁盘间的分子间作用力不能忽略。以皮米磁头和飞米磁头为模型,模拟了分子间作用力对飞高低于5nm的磁头总承载力的影响。模拟结果表明,分子间作用力改变了飞高低于5nm的磁头承载特性。分子间吸引力使总承载力减小,甚至出现负值,以致使磁头失去承载能力。当飞高进一步降低时,分子间斥力的作用显现出来。由于分子间引力和斥力的作用范围不同,磁头有一段失去承载能力的临界飞高区间。磁头的尺寸因子不同,临界飞高区间也有差别。     

浮动块研磨抛光机研磨磁头的表面去除分析

对浮动块研磨抛光机的运动学方程进行研究结果表明: 研磨时, 任意磁头上任意一点的运动轨迹是周期性的, 这种运动周期的重复性与工作圆环的角速度ω2和研磨盘的角速度ω1之比有关;当浮动块研磨抛光机在理想状态工作下时, ω1=ω2, 此时, 任意磁头上任意一点移动的路程相等, 表明磁头表面去除率相同, 但其轨迹的重复性太强. 在实际工作中, 磁头表面能取得均化的研磨条纹, 而整个研磨平面的平整精度却不一定很高;任意一点在每周期移动的路程长度与角速度ω和偏心距e有关, ω和e越大, 周期路程越长. 而周期路程较短, 表明轨迹的方向改变愈频繁, 有利于获得愈好的表面质量, 只是去除率降低. 因此, 粗研磨时, 宜取较高的转速以提高效率;而精研磨时, 宜取较低的转速以提高表面质量.     

COREX熔化气化炉风口回旋区CFD+DEM数值模拟

COREX熔化气化炉风口回旋区是炉况顺行的基础,在冶炼过程中起着十分重要的作用,为了描述其形状和大小,建立了CFD+DEM(ComputationalFluidDynamicsandDiscreteElementMethod)耦合模型,对回旋区形成过程及大小进行了颗粒尺度的分析.得到床层高度为04m,气体速度1174m/s的条件下回旋区颗粒空隙度分布,当吹气时间为013s时,气体入口附近有颗粒被吹开,随着时间的推进,气体动能吹开的颗粒增多,019~021s时,形成的回旋区开始稳定.对入口处不同气体速度条件下回旋区及其附近颗粒速度进行了计算模拟.模拟结果显示,风口附近颗粒在做回旋运动,并且随着入口气体速度的增大,吹开的颗粒增多,回旋区空腔增大,当入口气体速度为1174m/s和1683m/s时形成的回旋区较稳定,当入口气体速度大于2190m/s时形成的回旋区不太稳定.     

正向除渣器中纤维流动性与收集效率的模拟分析

为了更好地评估和优化正向除渣器的结构性能,了解纤维在其内部纸浆悬浮液流场中的运动特征和收集效率。基于纤维的吸水膨胀性,结合球形纤维粒子的概念,笔者利用FLUENT软件对正向除渣器内部纸浆悬浮液流场进行了数值模拟。结果表明:模拟实验所取的两种纤维中,从正向除渣器良浆出口流出的湿纤维a的颗粒轨迹数要高于湿纤维b的颗粒轨迹数,同时计算得到湿纤维a和湿纤维b的收集效率分别约为58%和55%; 纤维的收集效率随着纤维颗粒的密度、直径和长度的增大而降低,其中纤维收集效率对纤维长度的敏感度较小,当纤维长度从1 mm增大到5 mm时,两种湿纤维收集效率的最大差值约为6%; 而纤维收集效率对纤维直径的敏感度相对较大,当纤维的直径在10～70 μm之间时,两种湿纤维的收集效率最大差值约为40%。     

热压铁氧体的显微结构

铁氧体的抗折强度与其密度和晶粒尺寸有关。晶粒尺寸增大,抗折强度减小。热压铁氧体磁头的寿命与晶粒尺寸有关。如图1所示。晶粒太小时(小于30～40μm)小晶粒容易崩落,使磁头缝隙和迹面破坏,磁头寿命减小。同时铁氧体磁头的信燥比也与晶粒尺寸有明显的依赖关系。如图2所示。当平均晶粒尺寸大于40～50μm时,磁头的信噪比显著降低。所     

循环流化床内生活垃圾颗粒冷态分层特性分析

对城市生活垃圾循环流化床焚烧炉炉内冷态流场及生活垃圾颗粒冷态分层特性进行了数值模拟.结果表明:密相区和稀相区的流场存在较大差异,密相区u、v、z值较稀相区大得多,湍流强度大,扰动强烈;稀相区流场横向扰动很弱.不同粒径的垃圾颗粒在炉内存在明显的分层现象,流化风速1.5～2 m/s时,小于1 mm的垃圾颗粒集中在炉膛上部,大于5 mm的垃圾颗粒沉积到炉膛底部.风速从0.8 m/s增加到2 m/s时,风速越小、粒径差异越大,分层越明显.随着风速的增加,不同粒径垃圾颗粒分布趋于均匀,分层现象减弱.当风速小于1 m/s,炉内整体流态化及循环状况较差,1.5～2 m/s的流化风速对生活垃圾流化床较为适合.     

半圆环折返管内长江水固液两相流的数值模拟

应用欧拉两相流模型和计算流体力学对含沙长江水在半圆环形折返管中的流动进行了数值模拟,模拟结果表明,在雷诺数Re为2.8×104时,泥沙代表粒径ds为0.030 3 mm的颗粒在各种弯曲度(R/r)的折返管中都有一定的分离效果; 但对于代表粒径ds为0.010 2 mm的颗粒基本没有分离效果;对具有明显分离效果的代表粒径ds为0.108 5 mm的颗粒,当弯管弯曲度R/r在10～40的范围内其分离程度相对较小.     

Q345B钢拉伸分层机理分析

对Q345B带卷成分、过热度和中心偏析进行统计分析,并采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析对其拉伸后产生分层机理进行研究.结果表明,Q345B钢在连铸过程中产生的中心偏析,特别是Mn元素偏析,会导致中心MnS等夹杂物的聚集,从而在轧制过程中形成带宽较大、带间距较近的带状组织；这种带状组织在带卷拉伸时,因局部力学性能差异过大而出现拉伸分层缺陷；拉伸后,分层带卷带状组织密度ρa为62 700 μm/mm2,未分层带卷带状组织密度ρb为650μm/mm2,分层带卷带状密度是未分层带卷带状密度的96倍；如果Q345B钢中心存在带宽较大,带间距较近带状组织时,就会出现拉伸分层现象.     

全息光学元件(HOE)用于光盘读写头设计

讨论了在光盘读写头设计中采用全息光学元件(HOE)及二极管激光器所涉及的技术问题及解决方法。双全息光学元件的应用可以校正二极管激光器输出的椭圆光束,可以补偿二极管激光输出波长变动对聚焦光斑的影响。采用光线追迹计算机模拟方法讨论了几种全息式光盘读写头结构。对双球面透镜双全息光学元件的读写头结构给出了实验结果。     

一种新的检测磁盘、磁头综合性能的自动测试系统

本文介绍了一种新的检测磁盘及磁头综合性能参数的自动测试系统。本系统用硬件和软件相结合的方法,解决了高速A/D转换关键问题中所采取的二次存贮技术及自动测试和数据处理的GP-IB接口技术问题。本系统能按国家标准及国际标准对磁头、磁盘的性能进行自动检测和分析。     

近场光存储一体化光学飞行头结构设计与特性仿真

设计了一种新型一体化光学飞行头，通过对光学飞行头滑块气浮力分布和飞行姿态(飞行高度、仰俯角和滚动角)的数值仿真分析，对滑块气体轴承表面(ABS)形貌参数进行了优化设计，确定了滑块的主要结构参数．仿真结果表明，所设计的光学飞行头滑块的飞行高度能够在光盘的不同半径处保持在43-44nm之间，符合近场光存储系统的信号读写要求．该光学飞行头具有良好的机械性能和光学性能，可在近场光存储系统的读写过程中获得稳定的飞行高度和高信噪比的光学信号．     

基于FPGA的高速大容量固态存储设备数据ECC的设计与实现

针对目前高速大容量固态存储设备中,影响数据存储可靠性的错"位"问题,设计和实现了一种基于FPGA的专用ECC (Error correction code)纠错方法.在读、写操作时分别对存储数据的行和列生成校验码,通过比较两次操作的校验码,对错"位"进行精确定位和纠错,纠错能力为1 bit/512 B.相比传统纠错算法,ECC纠错方法电路实现简洁,纠错能力强,易于硬件实现.实际运行结果表明,设计完全满足高速数据记录的需求,为大容量数据存储器的可靠性提供了重要保障.     

磁性复合流体的深孔抛光工艺试验研究

针对深孔零件光整加工技术的难题,提出了基于针式抛光头的磁性复合流体（MCF）深孔抛光的加工方法。首先利用COMSOL Multiphysics有限元软件建立不同的永磁铁磁场组合模型,根据仿真结果设计磁场分布均匀且强度较强的针式抛光头;再建立MCF深孔抛光的磁流场耦合模型,分析MCF的流动特性;以黄铜H62的深孔零件为加工对象,进行磁性复合流体的深孔抛光工艺试验研究。仿真结果与试验结果吻合,结果表明,当针式抛光头采用纵向单列磁芯结构,转速为800 r/min,抛光间隙为3 mm,羟基铁粉粒径为48 μm时,表面粗糙度为0.13 μm,材料去除率为0.025 mg/min,从而获得了最理想的MCF深孔抛光效果。     

二维巨磁阻磁头表面场的计算

为了研究磁阻磁头的读出电压 ,有必要从理论的角度求得磁阻磁头的表面场。真实磁头用一个二维磁头近似来求解表面场及相关的磁势。磁势满足 Laplace方程 ,利用能量最低原理求得磁势及表面归一化场。根据磁头的磁记录性质确定边界条件。结果表明 :巨磁阻磁头的高频读出性能显著优于电感磁头     

基于射频拉远的宏小区协作多输入多输出正交频分复用系统性能分析研究

在高铁高速移动场景下,对基于射频拉远(RRH)的宏小区协作多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统以及基于第三代合作伙伴项目(3GPP)协议的4RRH信道模型做了详细描述,并设计了相应的频偏估计算法以及信道估计算法.通过Monte-Carlo仿真实验对该系统做了性能分析研究,结果表明,该系统能够有效地克服多普勒效应,准确地恢复信道响应,从而达到较低的误块率(BLER)与较高的吞吐量,实现高速运动场景下的高性能.     

超薄润滑膜界面滑移现象的分子动力学研究

为研究超薄润滑膜的流变和滑移特性 ,采用了分子动力学模拟方法。模拟系统由 2个固体壁面和介于壁面间的润滑剂分子构成 ,分子模型为正癸烷。结果表明 :薄膜中粒子密度沿膜厚方向呈周期性变化 ,存在某种有序结构 ;薄膜中润滑剂分子的平均速度仍大体呈线性分布 ,但在固液界面和液体层间可以观察到滑移现象 ;壁面滑移率随着剪切率的增加而上升 ,并在高剪切率区迅速增大 ;分子级薄膜中一个重要现象是滑移可能在较低的剪切率下发生 ;薄膜中润滑剂经历着向固态转化的相变过程 ,低剪切率下的滑移率可作为衡量薄膜固化程度的定量判据     

全息光学头聚焦误差信号的理论及实验分析

讨论了全息光学头聚焦误差信号检测的基本原理。利用衍射理论推导出了全息光学头中光电探测器表面的光强分布，通过计算机模拟，得到光强分布随离焦量变化而变化的理论曲线，并对此进行了实验验证。     

桩头静态劈裂技术应用与破裂机理

为提高桩头静态劈裂技术在实际工程中的破桩效果,本文根据工程实际情况对现有技术方案做出优化,设计了“中心2孔+环布4孔”的布孔形式,并进行现场试验验证该方案的可行性,同时为深入研究桩头破裂机理,以试验参数为基准,采用Abaqus软件预插内聚力单元进行数值仿真,对比研究了优化前后两种布设形式下模型的损伤开裂情况。研究结果表明：对于直径500mm的灌注桩,采用“中心2孔+环布4孔”的布孔形式,在5h左右能够使桩头完全劈裂,且表面大致呈“工”字型以5条裂纹发展,能取得较好的劈裂效果;静态劈裂过程中,孔壁处最先产生损伤裂纹,并沿最大主应力方向延伸贯通,随后裂纹宽度不断增大,桩头劈裂;在靠近钢筋位置处布设劈裂孔,有利于减少钢筋的受力变形。研究成果为桩头静态劈裂技术方案的设计和优化提供参考。