基于多物理场的TFC磁头热传导机理及其影响因素仿真研究

为了利用微尺度热效应的热致飞高控制(TFC)磁头技术实现磁头飞行高度的精确控制,分析了工作状态下TFC滑块在多物理场综合作用下所呈现出来的传热特性及其主要影响因素,考虑了磁头磁盘间超薄气膜的稀薄效应,建立滑块导热、空气轴承表面传热、气膜流动等模型,利用有限元法,对磁头热变形作用机理及热传导特性对滑块动力学特性影响进行了仿真研究,结果表明,建立的传热模型及对雷诺方程的修正适用于求解磁头磁盘界面气膜传热问题和磁头滑块的动力学问题;影响滑块热力学性能的因素主要可以归结为加热器高度、热生成率以及材料的传热系数;空气轴承力及工作表面热变形的双重作用决定了滑块飞行高度的改变.仿真结果为磁头滑块加热器的设计及空气轴承动力学特性分析提供了依据.     

常压和真空下球-盘摩擦副自生电势的试验研究

对常压和中真空条件下摩擦副自生电势进行了试验研究,具体分析了自生电势的特征频率,同时运用ＡＲＭＡ模型对自生电势信号进行了预测分析。结果表明：金属摩擦副自生电势的特征频率随外界气压（真空度）及载荷的改变而变化;自生电势具有较好的可预测性     

多层波纹钢板式干摩擦减振器实验研究

多层波纹钢板式干摩擦减振器具有结构简单、加工工艺好、减振效果显著等特点 ,具有广阔的应用前景 ,与传统的减振材料及结构相比 ,波纹钢板减振器具有耐高低温、耐腐蚀、承载能力更大、寿命更长以及可靠性更高等优点。本文研究了多层波纹钢板式干摩擦减振器制备工艺方法、动静态实验方法以及动静态特性 ,并研究了影响波纹钢板隔振性能的主要影响因素。实验结果表明 ,多层波纹钢板式干摩擦减振器具有良好的迟滞阻尼性能 ,减振器的刚度和能耗系数都随变形量的变化而呈非线性变化 :减振器的性能决定于钢板厚度、波纹高度、相对自由间隙和钢板层数等参数。对于不同参数的减振器 ,频响曲线的共振频率范围变化不大。该种减振器可以在较宽的频率范围工作。研究结果为多层波纹钢板减振器的进一步应用研究奠定了基础     

磁头/盘界面超薄气膜挤压效应和动压效应研究

针对求解磁头/磁盘界面动态气膜力时出现的不易收敛和编程复杂的问题,本文提出了基于PDE工具求解气体润滑的瞬态和稳态雷诺方程的方法,计算了具有不同最小气膜厚度的Tri-pad正压型和Tri-pad负压型浮动块空气轴承在加载和卸载过程中的瞬态和稳态气膜压力分布,求解了作用面上的轴承力,并将2种状态下超薄气膜挤压效应和动压效应对轴承力的影响进行了对比.仿真结果表明:该方法具有足够的求解精度,且收敛速度快,为研究具有复杂磁头形貌特征的超薄气体润滑的动态特性提供了方便、准确的方法.     

多层环形钢板式阻尼器钢板厚度对其性能影响的实验研究

多层环形钢板式隔振器是一种新型全金属隔振器。适用于重载高速、高低温及大温差等工况下的阻尼减振。本文对该隔振器的结构特点及制备方法进行了研究。主要分析了钢板厚度对隔振器性能的影响,制备出了具有不同结构形式和性能特点的样件,对样件进行了动静态实验研究;获得了钢板厚度不同时隔振器的弹性迟滞回线、隔振器系统频响特性、传递率及固有频率。研究结果表明:钢板厚度是影响隔振器性能的主要几何参数。改变钢板厚度,能够使隔振器具有不同的弹性阻尼性能和能量耗散性能,该结果对实际应用具有重要价值。     

Electrohydromechanical analysis based on conductivity gradient in microchannel

Fluid manipulation is very important in any lab-on-a-chip system. This paper analyses phenomena which use the alternating current （AC） electric field to deflect and manipulate coflowing streams of two different electrolytes （with conductivity gradient） within a microfluidic channel. The basic theory of the electrohydrodynamics and simulation of the analytical model are used to explain the phenomena. The velocity induced for different voltages and conductivity gradient are computed. The results show that when the AC electrical signal is applied on the electrodes, the fluid with higher conductivity occupies a larger region of the channel and the interface of the two fluids is deflected. It will provide some basic reference for people who want to do more study in the control of different fluids with conductivity gradient in a microfluidic channel.     

面向微系统的介电泳力微纳粒子操控研究

微系统中低浓度微纳粒子的操控技术亟需改进和完善,介电泳（dielectrophoresis） 在这一领域具有很大的潜力. 以介电泳基本原理分析为基础,推导了介电泳力的复数表达式. 综合分析了影响传统介电泳力和行波介电泳力的主要因素,并建立星型电极和平行电极阵列的二维理论模型,分别作为传统介电泳力和行波介电泳力的微纳粒子操控结构. 设置相应的边界条件,利用实部、虚部耦合求解的方法,仿真计算两种电极上的介电泳力分布规律,为实验提供参数依据. 以传统介电泳力为基础,利用星型电极进行微纳粒子收集实验;以行波介电泳 关键词： 微系统 介电泳 粒子收集 定向驱动     

实验建模方法在金属橡胶隔振系统分析中的应用

本文结合金属橡胶隔振系统的性能特点，利用静态实验数据建立数学模型，求解隔振系统的运动微分方程，并根据方程的数值解分析金属橡胶隔振系统的动静态特性，该建模方法减少了理论误差，提高了建模业度，为金属橡胶隔振系统的动静态特性研究提出了一种新思路。     

Lubricant film flow and depletion characteristics at head/disk storage interface

The characteristics of lubricant film at head/disk interface(HDI) are essential to the stability of hard disk drives. In this study, the theoretical models of the lubricant flow and depletion are deduced based on Navier–Stokes(NS) and continuity equations. The air bearing pressure on the surface of the lubrication film is solved by the modified Reynolds equation based on Fukui and Kaneko(FK) model. Then the lubricant film deformations for a plane slider and double-track slider are obtained. The equation of lubricant film thickness is deduced with the consideration of van der Waals force, the air bearing pressure, the surface tension, and the external stresses. The lubricant depletion under heat source is simulated and the effects of different working conditions including initial thickness, flying height and the speed of the disk on lubricant depletion are discussed. The main factors that cause the lubricant flow and depletion are analyzed and the ways to reduce the film thickness deformation are proposed. The simulation results indicate that the shearing stress is the most important factor that causes the thickness deformation and other terms listed in the equation have little influence. The thickness deformation is dependent on the working parameter, and the thermal condition evaporation is the most important factor.