تاثیر متقابل زبری سطحی و ضریب پذیری برای روانکاری فیلم گازی خیلی نازک
در دیسک‌های چرخان مغناطیسی جدید، وقتی‌که حداقل ارتفاع پروازی در رابط نوک دیسک (HDI) به‌طور دائم در حدود 1 الی 2 نانومتر کاهش یابد، بایستی اثرات زبری سطحی و ضریب تطابق (AC) به‌علاوه‌ی اثرات رطوبت گازی نیز در نظر گرفته شود. همچنین تعداد مقالاتی که هر دو اثرات این پارامترها را به‌صورت همزمان مورد مطالعه قرار می‌دهند، محدود و کم است. براساس معادله‌ی روانکاری لایه‌ی گازی مولکولی اصلاح شده که برای روانکاری لایه‌ی گازی خیلی نازک ارائه شده است، می‌توان اثرات متقابل زبری سطحی، AC، رطوبت گازی در HDIها را برای گروه‌های مختلف زبری سطحی و AC مورد بررسی قرار داد. در این تحقیق نتایج عددی ارائه شده و در مورد چگونگی اثرات متقابل بر روی فشار و ظرفیت حمل بار لایه بحث شده است. عکس‌العمل‌های مولکولی متقارن و نامتقارن بررسی شده و یک تفسیر معقول برای پدیده‌ی مشاهده شده، ارائه گردیده است.
1- مقدمه
به‌طور معمول فاصله بین نوک خواندنی یا نوشتنی و سطح دیسک به‌عنوان ارتفاع پروازی (FH) معرفی می‌شود که بایستی کوچک و پایدار باشد، چون FH یکی از مهم‌ترین پارامترهای فاصله‌ی نوک محسوب می‌شود ]1[، ]2[. به‌منظور رسیدن به چگالی سطحی بالا در دیسک‌های چرخان مغناطیسی امروزی، بایستی مقدار FH به‌طور مداوم حدود 1 الی 2 نانومتر کاهش پیدا کند ]3[، ]4[. در صورتی‌که یک فاصله‌ی باریک در رابط نوک دیسک (HDI) وجود داشته باشد، در نظر گرفتن رطوبت گازی و اثرات زبری بر روی لایه‌ی تحت فشار هوا بسیار ضروری است. اثرات رطوبت گازی و زبری سطحی با حل کردن معادله‌ی رینولدز اصلاح شده، بررسی می‌شوند ]5[، ]6[. همچنین ضریب تطابق سطحی (AC) لغزنده و دیسک، نقش مهمی در کنترل پروازی لغزنده ایفا می‌کند ]7[، ]8[. اثرات AC با حل کردن معادله‌ی روانکاری لایه‌ی گازی مولکولی اصلاح شده (MGL) بررسی می‌شوند ]9[، ]10[. همچنین بیشتر تحقیقات انجام شده در این حوزه، اثرات رطوبت گازی را یا با زبری سطحی و یا با AC در نظر گرفته‌اند و به‌صورت همزمان آنها را بررسی نکرده‌اند.
در این پژوهش براساس معادله‌ی اصلاح شده‌ی MGL ]11[، اثرات AC و زبری سطحی به‌علاوه‌ی اثر رطوبت گازی به‌صورت همزمان در نظر گرفته شده‌اند. نتایج عددی برای گروه‌های مختلف زبری سطحی و AC در عکس‌العمل‌های مولکولی متقارن (SMI) و عکس‌العمل‌های مولکولی نامتقارن (AMI) ارائه شده است.
For modern magnetic disk drives, as the minimum flying height in the head-disk interface (HDI) is continuously reduced to about 1–2 nm, the surface roughness and the accommodation coefficient (AC) effects should be considered in addition to the gaseous rarefaction effect. However, only a few published papers had studied both the effects of these two parameters simultaneously. Based on the modified molecular gas film lubrication equation proposed for ultra-thin gas film lubrication, the coupled effects of the surface roughness, the AC, and the gaseous rarefaction in the HDIs are investigated for various groups of the surface roughness and the AC. Numerical results are presented and discussed to show the coupled effects on the pressure and the load carrying capacity of the film. Both the symmetrical and asymmetrical molecular interactions are studied and rational interpretations are given for the phenomena observed.
I. INTRODUCTION
THE clearance between the read/write head and the disk surface, which is normally referred to the flying height (FH), should be small and stable as the FH is one of the important parameters of the head-media spacing [1], [2]. For the purpose of reaching a higher areal density, the FH is continuously reduced to about 1–2 nm in today’s magnetic disk drives [3], [4]. With such a narrow spacing in the head-disk interface (HDI), it is vital to consider the gaseous rarefaction and roughness effects of the air bearing film. By solving a modified Reynolds equation, the effects of gaseous rarefaction and surface roughness were investigated [5], [6]. Moreover, the surface accommodation coefficient (AC) of the slider and the disk also plays an important role to control the flying of the slider [7], [8]. The AC effect was investigated by solving a modified molecular gas film lubrication (MGL) equation [9], [10]. However, most of the published works considered gaseous rarefaction effects with either surface roughness or AC effects, rather than both of them simultaneously.
In this paper, based on the modified MGL equation in [11], both the surface roughness and the AC effects are considered simultaneously, in addition to the gaseous rarefaction effect. Numerical results are presented for various groups of surface roughness and AC in both symmetrical molecular interaction (SMI) and asymmetrical molecular (AMI) interaction.
1- مقدمه
2- معادله‌ی MGL اصلاح شده
3- نتایج عددی و بحث
الف) اثرات بر روی فشار
ب) اثرات بر روی LCC
5- نتیجه‌گیری
I. INTRODUCTION
II. MODIFIED MGL EQUATION
III. NUMERICAL RESULTS AND DISCUSSION
A. Effects on Pressure
B. Effects on LCC
IV. CONCLUSION
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه