Dynamic Characteristics of Ultra Thin Liquid Lubricated Head-Disk Assembly in Magnetic Hard Disk Files

对超薄液膜润滑的磁头磁盘系统的动特性进行了分析．在薄膜润滑模型中考虑了在高剪切率条件下剪薄效应对流体的流变特性的影响．应用修正后的雷诺方程描述磁头、磁盘界面的润滑模型，应用摄动理论建立界面间的动压力方程，并应用差分法对静、动压力方程进行了求解．对液体润滑的ＩＢＭ３３７０磁头磁盘系统的静动态特性进行了数字仿真．仿真结果表明液体润滑的磁头、磁盘系统有较理想的承载刚度，磁头的浮飞高度可较稳定的控制在２０ｎｍ，从而满足高密度磁记录系统的要求．

氦-空混合气体下热辅助磁存储头盘界面润滑剂迁移机理

为了提升硬盘读取数据的效果,进一步增加硬盘的存储量,对头盘界面空间散热的影响因素及其影响规律,以及氦-空混合气体环境下润滑剂的迁移规律进行研究,建立了磁头磁盘界面空间气浮轴承模型和热辅助下磁头磁盘界面空间润滑剂迁移的分子动力学模型,并以此为基础将气浮轴承模拟结果输入到模型中,探析氦气质量分数及其他影响参数对头盘界面空间散热的影响规律,以及激光热流及其他影响参数对氦-空混合气体环境下润滑剂迁移的规律。结果表明:氦气质量分数加剧了头盘界面空间的散热强度;与磁头飞行高度相比,润滑剂厚度、环境压强的增大更利于磁头磁盘界面空间的散热;润滑剂转移量随激光热流、磁盘速度的增大而增大;随着脉冲光斑尺寸的增加,润滑剂转移量先增加后减小,且光斑半径为20σ时润滑剂转移量达到最大值;Zdol2000,Zdol4000,Ztetraol2000及ZTMD等4种润滑剂中,Zdol4000造成的润滑剂转移量最大。研究获得的头盘界面空间散热因素及热辅助下影响润滑剂转移量影响因素的结果,能够为充氦热辅助硬盘的设计提供理论依据,也可为下一代磁存储记录技术的发展提供技术支持。

求解磁头/磁盘超薄气膜润滑性能的有效有限差分算法

首先给出超薄气膜润滑的基本方程。通过对方程的分析指出,在纳米尺度下工作的磁头/磁盘具有轴承数很大和剪切流项含有压力的两个特点。提出对剪切流项进行主元迭代求解可压缩气体雷诺方程的新计算方法。在推导出该方法所用的差分公式和误差分析公式基础上,利用这些公式对双轨和多轨两种磁头在5 nm和10 nm下工作压力分布进行计算。计算过程表明该方法对超薄条件下的气膜润滑计算是有效的,该方法能够有效解决大轴承数条件下容易出现失稳的现象,避免计算中数值振荡的发生,成功地将普通有限差分算法用于求解大轴承数的气体润滑数值计算中。计算结果的误差分析表明:该算法对大轴承数气体润滑问题的收敛十分有效,并具有编程简单、计算速度快等优点。

磁头/磁盘超薄气膜润滑动特性计算与分析

给出了一种新的计算超薄磁头/磁盘气体润滑压力的差分算法和公式,指出了磁头偏离平衡位置的3种方式,并对超薄磁头/磁盘气体润滑问题中的动特性参数进行了计算。计算结果表明:磁头气体动压正翻刚度是影响磁头稳定的重要因素,它会使磁头越来越偏离平衡位置。

双头磁盘系统的实时调度算法

对双头磁盘系统模型和调度算法进行实时化扩展，设计了三种实时调度算法：最早截止期优先（ＥＤＦ）算法，可满足的最早截止期优先（Ｆ－ＥＤＦ）算法和忽视超期限请求（ＩＧＭ－ＥＤＦ）算法．由于这三种算法充分考虑了Ｉ／Ｏ请求的截止期限，使双头磁盘系统能满足更多的实时Ｉ／Ｏ请求．实时调度算法的性能模拟实验表明：实时调度算法比非实时算法能更好地满足实时Ｉ／Ｏ请求的期限要求．三种实时调度算法中，ＩＧＭ－ＥＤＦ的性能最好，它很适用于硬实时应用；Ｆ－ＥＤＦ算法的性能次之，它最适合于软实时应用．

硬盘磁头-碟界面润滑剂失效机理及添加剂X-1P的性能研究

采用热重分析 (TGA)、傅立叶红外光分析 (FTIR)和磁头起飞降落 (CSS)等试验方法 ,研究了硬盘磁头 碟界面润滑层PFPE的失效机理以及添加剂X 1P在磁头 碟界面润滑剂中的作用 .研究结果表明 ,高温条件下磁头材料Al2 O3 会诱导磁头 碟界面润滑剂PFPE发生歧化降解 ,造成磁头 碟界面润滑层失效 ;添加剂X 1P因其特殊的分子结构和化学性能 ,可作为一种有效稳定剂添加到磁头 碟润滑剂PFPE中 ,减弱磁头材料Al2 O3 作为催化反应中心的催化反应活性 ,减缓磁头 碟界面润滑剂PFPE的高温歧化降解 ,改善磁头

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.

磁头/磁盘滑动接触下磁盘温度及热退磁临界条件的研究

采用二维轴对称有限元模型计算磁头/磁盘滑动接触下,铝质磁盘的稳态温度和热应力场以及热退磁临界条件.结果表明:磁盘温度在极短时间内升至摩擦稳态值,然后缓慢线性升高到最终稳态值;经过充分热传导和热交换后磁盘的温度梯度较小,此时磁层内的热应力集中分布于磁盘固定端边缘附近;磁盘的稳态温度和热应力均随速度增大而增大,且载荷越大其值增大越快;热应力小于1.2 GPa时所对应的速度和载荷为安全工况;温升大于373 K时所对应的工况将导致磁盘退磁.

临床症状不同颈椎病患者颈椎间盘白细胞介素1β及白细胞介素6和环氧化酶2的表达

背景:在颈椎的退变过程中,椎间盘细胞发生生物化学变化,此过程产生各种炎性细胞因子可能导致椎间盘突出。间盘突出后,反过来刺激周围毗邻组织产生各种炎性因子。目的:探讨白细胞介素1β、白细胞介素6、环氧化酶2在不同临床症状的颈脊髓压迫患者中的表达及意义。方法:颈前路间盘切除内固定患者的突出间盘或责任间盘,依据临床症状分为3组:髓型症状组,根性症状组,颈椎外伤组,对间盘进行苏木精-伊红染色及免疫组织化学染色进行形态学观察,对间盘免疫组织化学染色结果进行阳性细胞计数。结果与结论:1髓型症状组和根性症状组苏木精-伊红染色在突出颈椎间盘周围的炎性肉芽组织中可见炎细胞浸润以及新生血管形成;颈椎外伤组未见明显炎细胞浸润以及新生血管形成;2免疫组织化学染色髓型症状组可见白细胞介素1β、白细胞介素6表达阳性的细胞,其胞浆为棕黄色着色为主,环氧化酶2表达阳性的细胞稀少;根性症状组中可见白细胞介素1β、白细胞介素6、环氧化酶2表达阳性的细胞,数量明显多于髓型症状组;颈椎外伤组中免疫组织化学染色白细胞介素1β、白细胞介素6、环氧化酶2表达阳性细胞表达稀少;3髓型症状组及根性症状组中白细胞介素1β阳性表达率和IA值,白细胞介素6阳性表达率和IA值均显著高于颈椎外伤组(P<0.05);根性症状组中环氧化酶2阳性表达率及IA值均显著高于颈椎外伤组。4结果说明,突出的颈椎间盘可发生白细胞介素1、白细胞介素6、环氧化酶2细胞因子表达,并在颈椎间盘早期退变中发挥作用,不同临床症状的颈脊髓压迫患者这些炎症因子表达具有明显差异。

表面纹理磁盘滑动接触的温度和应力及退磁临界条件的研究

采用应力场和温度场耦合的有限元方法,计算磁头/磁盘滑动接触下铝基磁盘磁层内瞬态温度场和应力场及退磁临界条件,分析接触压力、滑动速度、摩擦系数以及磁盘表面纹理对磁层内最大摩擦温升值和最大应力值的影响.结果表明:波形纹理表面瞬间滑动接触所产生的温度分布呈波形特征,表面纹理越尖锐,磁层内的温度和应力越大;滑动速度对磁层内温度的影响大于对应力的影响;当磁层最大应力小于1.2 GPa时,所对应的速度和压力为安全工况;当温升大于180 K时所对应的工况将导致磁盘退磁.

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.

飞行时间二次离子质谱在摩擦学领域中的应用

介绍了二次离子质谱(SIMS)的结构、基本原理、分析特点,特别是飞行时间二次离子质谱在摩擦学研究领域,如对涂层及摩擦反应膜、润滑油添加剂的吸附与反应、硬磁盘/磁头摩擦界面中的应用与进展,指出了飞行时间二次离子质谱分析中存在的问题,希望为摩擦学领域学者在表面分析方面提供一些新的启示.

磁头/盘界面超薄气体润滑雷诺方程的数值求解

针对利用一般数值方法求解超薄气膜润滑雷诺方程时出现的不易收敛问题,提出了基于PDE工具求解气体润滑雷诺方程的方法,计算了具有不同克努森数和最小间隙的平板型滑块空气轴承和双轨型滑块的气膜压力分布.并求解了作用面上的轴承力.计算结果与利用MGL方法和DSMC方法求得的计算结果比较表明,该方法具有足够的求解精度,且收敛速度快.该方法为具有复杂磁头形貌特征的超薄气体润滑雷诺方程求解提供了一种方便、准确的方法.

股骨头坏死误诊为腰椎间盘突出症原因分析

目的 分析股骨头坏死误诊为腰椎间盘突出症的原因。方法 收集和诊查有明确误诊为腰椎间盘突出症经历并有腰部CT或MRI检查的患者 2 7例。结果 股骨头坏死误诊为腰椎间盘突出症 2 4例 ,并发腰椎间盘突出症漏诊股骨头坏死 3例 ,再次评价其腰部CT、MRI检查资料 ,存在腰椎间盘退变 2 6例 ;腰椎间盘突出 2 4例 ;腰椎体骨坏死 2例。结论 临床病史资料了解不详 ,对类似症状未进行必要的鉴别 ,忽视临床查体 ,依赖CT、MRI检查结论 ,是误诊的关键因素 ;提出股骨头坏死与其并发的腰椎间盘退变和突出可能存在病理相关性 。

并发定位的双头镜像磁盘的调度算法

本文建立了双头镜像磁盘系统的模型，提出双头镜像磁盘系统中并发定位操作的思想，然后给出并发定位磁盘调度算法．在阐述了模拟模型后，对并发定位调度算法及串行定位调度算法进行了性能模拟．从模拟结果中定量分析出并发定位调度的性能优于串行定位调度，并发定位调度算法使系统性能有很大的提高．文献[5]认为系统的寻道时间不受I／O请求到达率λ的影响，但本文的实验表明，采用了并发调度算法，I／O请求到达率λ与系统寻道时间之间将有一定的关系．本文最后阐明磁盘个数k是如何影响双头镜像磁盘系统性能的．

双头镜像磁盘的实时调度算法及性能评价

本文对双头镜像磁盘系统模型进行实时扩展，并提出了三种实时调度算法：最早截止期优先算法（ＥＤＦ），可满足的最早截止期优先算法（Ｆ－ＥＤＦ）和忽视超时限请求算法（ＩＧＭ－ＥＤＦ）．这三种算法充分考虑了Ｉ／Ｏ请求的截止期限，使双头镜像磁盘系统能更好地满足实时需求．在进行了性能模拟后，发现实时调度算法比非实时算法能更好地满足实时Ｉ／Ｏ请求的时限要求．三种实时调度算法中，适用于硬实时应用的ＩＧＭ－ＥＤＦ的性能最好，Ｆ－ＥＤＦ算法的性能次之，它适用于软实时环境．

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并采用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证磁头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 。

磁头结构表面刻蚀深度对磁头飞行姿态影响的实验研究

随着磁盘容量的不断增大,测试技术也不断得到发展.本论文中,工作在纳米级条件下的磁头飞行姿态由动态飞高测试仪获得.通过实验测试方法分析了3层2台阶负压型磁头表面结构的刻蚀深度对磁头飞行姿态的影响.实验测试结果表明刻蚀深度的变化对磁头飞行姿态有明显的影响:随着次景层深度的增加,最小飞行高度和俯仰角都有明显增大趋势;最小飞行高度随着基层深度的增加基本呈增大趋势,而俯仰角呈下降趋势;侧翻角对次景层和基层深度变化不敏感.实际的磁头结构设计中可实验测试结果和优化组合方法选择最佳结构表面刻蚀深度来降低磁头的飞行高度,从而达到增大磁盘存储容量的目的.

高密磁记录系统的动力学分析

讨论多聚酯流体润滑的IBM3370磁头／磁盘系统，以期提高磁记录密度。润滑模型中考虑超薄流体润滑的剪薄效应，并用有限差分法对润滑方程进行求解，应用摄动理论建立IBM3370磁头／磁盘系统的动力学模型，分别对气体润滑和液体润滑的2自由度磁头的动力响应进行仿真。仿真结果表明，液膜润滑的磁头飞浮高度在20nm时，磁头仍能保持较好的稳定性。

重型颅脑创伤患者功能锻炼视听光盘的制作与应用

目的通过自制光盘视听教材指导重型颅脑创伤患者功能锻炼,促使患者在身体活动水平和社会参与水平上的功能获得最大程度的恢复。方法选择50例重型颅脑创伤患者,按入院先后分成两组,先入院的25例为对照组,按常规进行肢体功能锻炼,后入院的25例为观察组,除常规锻炼外,配合自制视听光盘指导患者锻炼。结果两组患者肢体功能恢复优良评定比较P<0.01,差异有极显著意义。观察组肢体训练动作正确率达92%,坚持锻炼率96%,明显高于对照组的60%和72%。结论反复播放视听光盘,同时护士在旁帮助指导患者肢体功能锻炼,效果明显优于单纯常规护士指导和帮助。