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。     

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.     

高密度磁记录系统中磁头稳定飞行状态研究

以IBM3370磁头为物理模型，建立了求磁头稳定飞行状态的优化模型采用Fletcher开关算法对磁头的稳定飞行状态参数进行优化求解，通过对计算结果的对比分析验证了文中所用优化算法的可靠性，最后采用该算法计算并研究了在保磁冰飞行状态稳定的条件下，磁头几何尺寸和预载力等参数对磁头飞行状态的影响规律，研究结果表明在磁头－磁盘系统的结构设计中可以选择磁头支承导轨宽度、前导角形状参数和预载力及其作用点位置坐标等几何结构参数作为优化设计变量，从而获得最佳磁头飞行特性，满足系统高记录密度的要求。     

磁头定位系统温度特性的仿真研究

用计算机仿真研究头头定位系统的性能随温度变化的特性，与测试分析相结合，得出了有关宽温带高精度磁头定位系统设计的一些有意义的结论。     

氦-空混合气体中磁头/磁盘界面的力学特性分析

硬盘中填充氦气可以有效改善磁盘的存储性能,提高硬盘存储密度和降低功耗.氦-空混合气体中氦气的含量将会影响磁头气浮力与磁盘表面剪切力,导致磁头磁盘表面润滑剂发生迁移.本研究利用有限单元法求解修正雷诺方程,计算不同氦-空混合比例条件下的磁头气浮力和磁盘表面剪切力,分析磁头飞行姿态、磁盘转速以及环境温度对磁头磁盘界面力学特性的影响.研究结果表明:氦-空混合条件下飞行高度的增大将导致磁头气浮力和磁盘表面剪切力减小;磁头气浮力和磁盘表面剪切力随着磁盘转速的增加和环境温度的升高而增加;俯仰角和翻转角的增大将会引起飞行高度降低而增大磁头气浮力,然而俯仰角和翻转角对磁盘表面剪切力的影响可忽略不计.     

楔平面磁头与开槽磁头浮动特性的对比研究

对比研究了楔平面磁头和开槽磁头在寻道定位过程中的静态和动态浮动特性．研究表明：在磁头外形尺寸和外部条件完全相同的情况下，开槽磁头有较强的抗侧滑角能力，对外载位置变化的敏感度较低，而对外载大小变化的敏感度较高．在浮动间隙相同的情况下，开槽磁头低频特性较好，而高频特性略差．     

磁头表面结构对硬盘驱动器气膜润滑特性的影响

通过编制适用于纳米级气膜润滑的数值算法,对正压和负压两种类型的磁头结构进行了数值分析,探讨了磁头结构中各个部分对磁头/磁盘系统的影响,以期为磁头表面结构的优化设计提供理论依据.研究表明:对于正压型磁头结构,气膜承载力和最大压力的位置对系统特性有着重要的影响,可通过改变滑轨结构分布来减小这两项性能参数;对于负压型磁头结构,可以通过改变对负压产生明显影响的结构部分来增大负压力的区域,以此消弱正压力的作用;此外,在设计磁头结构时不能忽略气膜刚度的影响,大的气膜刚度对磁头飞行的稳定性起着重要的作用.     

微型计算机磁盘数据的安全保护系统

本文从数据恢复、数据加密及反病毒三个方面，对计算机磁盘数据的安全保护问题进行了探讨，并且成功的设计了一个适用于IBM－PC／XT、POC／AT以及兼容机的磁盘数据的安全保护系统。     

影响磁头超薄气膜飞行稳态特性因素的数值分析

利用有限差分原理对修正后的气体雷诺方程进行离散,并以剪切流为迭代主项求解获得了超薄气膜润滑轴承的压力分布.在此基础上,通过改变磁头初始工作条件,如气膜特征高度、初始俯仰角、磁盘旋转速度,分别计算得到了气膜轴承在稳态下的飞行特性参数,包括气浮力、气浮力转矩、最大气浮力、最小气浮力等.文中还详细分析了这些初始工作条件对稳态下磁头飞行特性参数的影响.计算结果表明:随着气膜特征高度的降低和初始俯仰角的减小,气体轴承刚度增大;气膜特征高度不变时转速变化对特性参数的影响与俯仰角不变时转速对特性参数的影响具有相同的变化趋势.     

磁记录微观摩擦学性能测试仪的研制

为展开磁记录微观摩擦学的研究 ,自行研制了磁记录微观摩擦学性能测试仪。它可以模拟磁盘系统 ,并通过计算机对高速电机转速和起停状态的控制来精确模拟硬盘的各种运行及起停状态。该仪器实现了动态摩擦力、正压力、飞行间隙和微磨损的在线测量。测力系统采用相互垂直的簧片式微悬臂结构 ,正压力通过位移精确控制 ,正压力和摩擦力的分辨率分别达到 5μN和 1μN。膜厚测试系统中 ,采用双色光入射 ,保证测量系统在各种膜厚下都具有高分辨率 ,利用相对光强光干涉法 ,使测量系统在膜厚方向上的分辨率稳定在 0 .5 nm ;磨损测量系统中利用等厚干涉原理 ,来实现磁盘高速旋转下的非接触实时磨损厚度测量 ,可测磨损厚度的分辨率小于 1.5 nm     

CoCrPt/CrTi玻璃盘基硬盘记录介质的制备与性能

采用射频磁控溅射方法制备了CoCrPt／CrTi玻璃盘基高密度硬盘薄膜记录介质，讨论并分析了溅射气体的气压、基片温度、底层和磁性层组分对高密度硬盘记录介质性能的影响，给出了介质的底层、磁记录层的最佳组分和溅射中最佳工艺参数范围．其最佳组分、结构与工艺参数为：Co68Cr17Pt15／Cr85Ti15双层膜结构，氩气压为0．56-0．60Pa，在550℃纯N2保护下保温1h后在炉内自然冷却至室温．实验结果表明采用优化工艺条件，并经过退火处理后可以得到适于巨磁电阻磁头读写的高密度硬盘记录介质．     

Some considerations of organic materials for high density optical disk data storage

The application possibilities of organic materials for high density optical disk data storage are discussed. Several points, such as physical and chemical stabilities, wavelength match and reversible property changes, which should be taken into consideration, are presented.     

静压支撑技术在多级离心泵上的应用研究

为解决离心泵轴向力引起磨损的严重问题，提出应用静压支承的原理为减小磨损。突破传统的平衡方法，提高离心泵的使用寿命和检修周期。流体静压支承方法在多级离心泵上应用它来平衡较大的轴向力在国内尚属首次，虽然尚不成熟，但在此方面的探索是十分有益的，它可以蒌工业生产带来可观的经济效益。     

高压水射流破碎高围压岩石损伤场的数值模拟

利用ALE(arbitrary lagrange-euler)算法,考虑到一般情况下岩石处于高围压状态,建立了高压水射流冲击高围压岩石的数值模型.分析了高压水射流冲击下高围压岩石的损伤演化过程,指出岩石破碎过程呈阶跃式;通过对比无围压状态下岩石和高围压状态下岩石在高压水射流作用下破碎坑演化情况,指出处于高围压状态下的岩石损伤沿轴向的演化速率明显低于无围压状态下的岩石,沿径向的损伤演化受围压影响较小.通过分析4个典型单元在不同速度射流冲击下损伤演化情况,表明在提高射流速度可明显提高射流破岩效率,并在理论上对射流速度与射流破岩性能的关系进行了解释.     

启动压力在数值模拟软件中等效模拟的新方法

目前国内外较为成熟的数值模拟软件的内核计算模型都是基于达西定律进行研制开发的。而众多实验室研究和现场实例表明低渗透储层的渗流状况已经不遵循达西定律,因而鉴于此类大型商业软件无法表征低渗透储层存在启动压力的情况,笔者研究了进行等效模拟启动压力梯度的新方法。该方法运用数值模拟软件中“门限压力”关键字,通过设置平衡分区进行等效模拟油层存在启动压力的状况。油田实例证明此方法较好的模拟了低渗透储层的启动状况,对于矿场应用数值模拟进行方案分析具有重要的现实意义。     

特低渗油藏考虑启动压力梯度的物理模拟及数值模拟方法

从流体在低渗透多孔介质中的渗流机理出发,通过室内基础实验和基础理论研究,以及物理模拟和数值模拟方法,运用流体边界层理论,分析了由于启动压力梯度的存在而使得低渗储层产生非达西渗流的机理和规律,建立了描述低渗油气非达西渗流模型,并对特低渗长庆油田某区块一个菱形反九点注采井网进行了实例模拟计算。结果表明,启动压力梯度的存在不但降低了低渗透、特低渗透油田的开发指标,而且还增加了开采难度。增大注入率、缩小井距可以在某种程度上降低启动压力梯度的不利影响。     

基于同位网格的一种新的定压边界处理方法

将SIMPLE-P算法中处理压力边界的思想推广到同位网格中,综合考虑压力和速度边界条件的数学特性,重新推导边界控制体的压力方程,借鉴IDEAL算法处理压力和速度耦合的思想,讨论定压边界流动传热问题的求解步骤。通过Kovasznay流、压力驱圆管层流和浮力驱动流等几个典型算例对新方法和SIMPLE-P算法进行考核并将计算结果与文献中的数值解和实验值进行对比。结果表明:新方法是准确有效的,对于定压边界问题的求解较之SIM-PLE-P算法具有更好的收敛性能;对于大空间自然对流问题使用新方法在较小的计算区域就可获得高精度的结果,从而节省了大量的存储空间和运算时间。     

基于Matlab的高压变量泵变量机构的计算机仿真

通过对YB一20AH型轴向柱塞泵(恒定压力)的研究，给出了其正确的数学模型和重要参数的计算公式，并对泵进行了静态和动态仿真，其中静态仿真是以M文件的形式用Matlab语言编程完成的，而动态仿真是利用simulink工具箱设置方块图完成．另外，以阀弹簧和活塞弹簧的相关参数为输入变量创建了相应的图形用户界面，利用人机对话可以方便地修改参数值，得到相应状态下的动态仿真曲线．     

高填方盖板涵受力特性的原位试验 及数值模拟研究

通过现场测试,分析上埋式盖板涵在路堤填土荷载作用下的变形规律和受力特性;同时结合现场测试与数值模拟的方法,研究盖板涵顶板、基底土压力与侧墙水平土压力的分布特征。结果表明:在填土荷载作用下,涵洞顶板、底板垂直土压力以及侧墙的水平土压力呈非线性分布,其受力状态与规范计算的结果存在较大差异。由于涵洞与填土的模量不同,涵洞以上填土与两侧填土存在差异沉降,涵顶两侧墙土压力大于涵顶中部土压力,大于填土自重。数值模拟分析结果显示盖板涵土压力的分布特征与现场测试的分析结果一致,实际涵顶受力为涵顶附加摩擦力与填土自重之和;涵顶两侧墙分担了两侧填土竖向应力,涵洞侧墙水平土压力小于静止侧压力,实测平均值与铁路桥涵设计规范理论值的比值为0.53~0.87。由于地基土的不均匀沉降以及涵洞底板的挠曲变形,基底土压力呈非线性分布,跨中附近土压力产生卸荷现象。结合涵顶受力的理论研究与对包茂高速(粤境段)多个盖板涵涵顶数据的监测,提出了涵顶土压力的经验模型;该模型与涵顶上覆填土高度具有良好的线性关系,与现场实测值吻合较好。