磁頭與離散磁道式磁盤瞬態(tài)接觸的仿真分析.pdf

1、超高密度存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)成為信息存儲(chǔ)技術(shù)的制高點(diǎn)，離散磁道式磁盤作為提高存儲(chǔ)密度的有效手段，有望達(dá)到1Tbit/in2的存儲(chǔ)密度，因而得到了廣泛的關(guān)注。離散磁道式磁盤因?yàn)榫哂须x散的磁道，在與磁頭瞬態(tài)接觸過(guò)程中極易損壞，嚴(yán)重制約了其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性，因此，本文通過(guò)研究離散磁道式磁盤在瞬態(tài)接觸過(guò)程中的熱力場(chǎng)特性，旨在為設(shè)計(jì)超高存儲(chǔ)可靠性的離散磁道式磁盤提供理論指導(dǎo)。
　　在本文中，根據(jù)合理的簡(jiǎn)化原則，建立了不同相對(duì)速度下磁頭與離散磁道式磁盤

2、瞬態(tài)接觸的有限元模型，確定了材料本構(gòu)模型及理論熱模型，研究了不同接觸狀態(tài)下離散磁道式磁盤瞬態(tài)接觸熱力場(chǎng)的交互影響，對(duì)比了不同接觸狀態(tài)下離散磁道式磁盤的破壞程度，分析了導(dǎo)致離散磁道式磁盤退磁的主要因素。垂直接觸時(shí)，盤面摩擦及接觸熱場(chǎng)均能加劇磁盤塑性應(yīng)變程度；平行接觸時(shí)，盤面摩擦及接觸熱場(chǎng)對(duì)磁盤塑性應(yīng)變影響程度較??；相同接觸條件，平行接觸時(shí)磁盤破壞程度要大于垂直接觸時(shí)磁盤破壞程度；塑性應(yīng)變是導(dǎo)致離散磁道式磁盤退磁的主要因素。
　　鑒于

3、離散磁道式磁盤退磁區(qū)域由力學(xué)破壞程度決定，著重研究了不同接觸狀態(tài)下，離散磁道式磁盤的設(shè)計(jì)參數(shù)及接觸條件對(duì)其瞬態(tài)接觸力場(chǎng)特性的影響規(guī)律，并且闡明了降低磁盤破壞程度的方法。首先采用不同的研究方法，分析了不同接觸狀態(tài)下磁盤材料的影響規(guī)律；其次改變模型幾何參數(shù)，闡明了不同接觸狀態(tài)下磁盤幾何參數(shù)的影響規(guī)律；最后研究了接觸條件的影響規(guī)律。垂直接觸時(shí)，減小材料彈性模量、增大材料屈服強(qiáng)度，在磁盤表面附加 DLC保護(hù)層及增加 DLC層厚度，均可減小離散磁

4、道式磁盤破壞程度；磁道寬度、磁頭法向沖擊速度及徑向?qū)さ浪俣仍龃缶鶎?dǎo)致磁盤破壞程度增大，摩擦系數(shù)增大雖導(dǎo)致磁盤最大等效塑性應(yīng)變?cè)龃?，但同時(shí)可減小磁盤塑性應(yīng)變區(qū)域。平行接觸時(shí)，相同接觸條件，Glass基體CoCrPt磁道磁盤破壞程度最小；在磁道上方附加DLC層及增加DLC層厚度，可減小磁盤破壞程度；磁道寬度增加將導(dǎo)致磁盤最大等效塑性應(yīng)變?cè)龃螅瑫r(shí)減小磁盤塑性應(yīng)變總體積；磁頭法向沖擊速度及橫向速度增大均導(dǎo)致磁盤破壞程度增大；摩擦系數(shù)增大可減小

5、磁盤破壞程度。
　　離散磁道式磁盤極易發(fā)生力學(xué)破壞，因此，其平整化成為重要的研究方向。首先建立了平整化后磁頭與離散磁道式磁盤的瞬態(tài)接觸模型，研究了不同磁盤材料對(duì)平整化后瞬態(tài)接觸力場(chǎng)的影響規(guī)律；其次，為離散磁道式磁盤選用了最佳的基體及磁道材料，研究了填充材料對(duì)平整化后離散磁道式磁盤瞬態(tài)接觸熱力場(chǎng)的影響規(guī)律；最后選用合適的填充材料，研究了接觸條件對(duì)平整化后瞬態(tài)接觸熱力場(chǎng)的影響規(guī)律。在磁盤接觸熱力場(chǎng)中，相同接觸條件下，Glass基體Co