多物理场作用下激光热辅助磁存储头盘界面动力学特性与磨损研究

基本信息
批准号:51875437
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:王宇
学科分类:
依托单位:西安交通大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:孙闯,彭一真,杨昂,谢劲松,晁世麟,何龙,李学义,朱国威
关键词:
热辅助磁存储头盘界面性能退化微观磨损粘滞效应多物理场
结项摘要

As a new type of large-capacity hard disk drive, the heat-assisted magnetic recording (HAMR) hard disk drive (HDD) has many differences from the traditional one. In this project, the dynamics and wear mechanism of the head-disk interface (HDI) under multi-physics field are studied. Considering the influence of multi-physics on the viscous effect of the HDI, the contact-viscous dynamic model under multi-physics is established, which helps to analyze critical instability condition of the slider-lubrication-disk system and reveal the instability mechanism of HDI system caused by the viscosity. By quantitatively evaluating the effect of temperature field on the thermal activation atoms and the effect of viscous on the shear stress, a multi-physics ultra-low load HDI wear model dependent on temperature and shear stress is established. The indirect degradation information was employed for constructing the health state index that is sensitive to the performance degradation. Combining the wear model under multi physical field, the wear state of the head disk interface is evaluated quantitatively. Both HAMR HDD degradation experiments and engineering applications are conducted to verify the effectiveness of our research. The research results of this project can provide theoretical and technical support for improving the quality and reliability of HAMR HDDs.

热辅助磁存储硬盘作为一种新型大容量硬盘,与传统硬盘存在诸多差异。本项目针对多物理场作用下头盘界面动力学和磨损机理展开研究,考虑多物理场对头盘界面粘滞效应的影响机制,建立多物理场头盘界面接触-粘滞动力学模型,分析磁头-润滑剂-磁碟之间临界失稳条件,揭示粘滞导致的头盘系统失稳机理。定量评估温度场对原子热激活的影响规律和粘滞效应对剪切应力的影响规律,建立依赖于温度、剪切应力的多物理场超低载荷头盘界面磨损模型。基于间接退化信息,结合多物理场作用下的头盘磨损模型,构建对硬盘性能退化过程敏感的健康状态指标,定量评估头盘界面磨损状态。开展热辅助磁存储硬盘头盘退化实验及工程应用,验证本项目所提出的研究内容。本项目的研究成果可为热辅助磁存储硬盘质量改善和可靠性的提高提供理论与技术支撑。

项目摘要

热辅助磁存储硬盘作为一种新型大容量硬盘,与传统硬盘存在诸多差异。本项目针对多物理场作用下头盘界面动力学和磨损机理展开研究。考虑激光带来的热场梯度影响,通过构建了界面跨尺度综合热传导模型,研究了热流耦合下头盘界面近场-非等温多层盘片间的跨尺度传热特性,基于稀薄气体效应,分析磁头在此条件下的热稳定问题。由于摩擦产生的界面电荷累积,考虑电场对头盘界面粘滞效应的影响机制,建立界面接触-粘滞动力学模型,分析磁头-润滑剂-磁碟之间临界失稳条件,揭示电磁场作用下粘附导致的头盘系统失稳机理。基于分子动力学,开展了磁头的纳观磨损机理研究,揭示磁头保护层在高速滑动过程中的磨损机制转变行为。基于间接退化信息,结合多物理场作用下的头盘磨损模型,构建对硬盘性能退化过程敏感的健康状态指标,对硬盘的微弱故障提出故障诊断方法,识别硬盘故障磨损,基于该信息定量评估头盘界面磨损状态。开展热辅助磁存储硬盘头盘退化实验及工程应用,验证本项目所提出的研究内容。本项目的研究成果可为热辅助磁存储硬盘质量改善和可靠性的提高提供理论与技术支撑。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
4

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
5

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020

王宇的其他基金

批准号:71103111
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61703401
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61301021
批准年份:2013
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61802080
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51471127
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:41805084
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61771453
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51305357
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11902093
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81402344
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11103057
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11874292
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:11504024
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10903020
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51701185
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:59371051
批准年份:1993
资助金额:5.00
项目类别:面上项目
批准号:10502047
批准年份:2005
资助金额:8.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39000026
批准年份:1990
资助金额:3.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71902075
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31401907
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20971051
批准年份:2009
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:71103084
批准年份:2011
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51407090
批准年份:2014
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81703373
批准年份:2017
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81800934
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51101118
批准年份:2011
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39470670
批准年份:1994
资助金额:6.00
项目类别:面上项目
批准号:30701123
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61103017
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81701202
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51708334
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61172122
批准年份:2011
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:51504161
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41807155
批准年份:2018
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91957121
批准年份:2019
资助金额:81.00
项目类别:重大研究计划
批准号:51309142
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11602103
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51208446
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51203152
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39830420
批准年份:1998
资助金额:90.00
项目类别:重点项目
批准号:81371456
批准年份:2013
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:31400472
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41502294
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:19301009
批准年份:1993
资助金额:2.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11405252
批准年份:2014
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31501153
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51606136
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10772169
批准年份:2007
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:61907036
批准年份:2019
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81903200
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71573152
批准年份:2015
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:21771083
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:11574238
批准年份:2015
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:21403046
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51405380
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81173341
批准年份:2011
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:51305401
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31571514
批准年份:2015
资助金额:61.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

热辅助磁存储纳米间隙磁头/盘界面多工况耦合传热机制与热损伤机理

批准号:51675122
批准年份:2016
负责人:李隆球
学科分类:E0505
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
2

云存储硬盘亚纳米级头盘界面的失效机理和可靠性预测技术

批准号:51405380
批准年份:2014
负责人:王宇
学科分类:E0503
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

多物理场耦合作用下易结晶多相流沉积特性研究

批准号:50976106
批准年份:2009
负责人:偶国富
学科分类:E0603
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
4

硬盘驱动器头盘界面近接触动力学建模与应用研究

批准号:50575171
批准年份:2005
负责人:訾艳阳
学科分类:E0503
资助金额:27.00
项目类别:面上项目