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研究生:涂謙誠
研究生(外文):Chian Cherng Tu
論文名稱:硬式磁碟機磁頭懸臂外型設計最佳化
論文名稱(外文):Optimal design of load arms of hard disk drives
指導教授:陽毅平陽毅平引用關係
指導教授(外文):Yi Ping Yang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1993
畢業學年度:81
語文別:中文
論文頁數:132
中文關鍵詞:懸臂最佳設計飛行高度氣潤軸承
外文關鍵詞:suspensionoptimal designflying heightair-bearing
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硬式磁碟機是電腦的記憶中樞。隨著資訊存取的需要,硬碟機的製作已是
趨向高容量及小體積的規格,磁頭與旋臂機構更需在不同擾動狀況下,達
到精密定位及循跡的要求。磁頭之定位控制通常包含兩種過程:其一為粗
定位,即磁頭橫跨數軌到達目的軌;其二為微定位,及磁頭到達目的軌之
後鎖定磁軌的動作。不論在何種運動之下,驅動器之驅動力矩、磁碟軸偏
心及空氣潤滑層之激流均會造成磁頭旋臂之振動,以致影響磁頭讀取的速
度和精度。本研究在於以模態分析{\rm (modal analysis)}發展磁頭旋臂
外型之最佳化設計方法,純粹考慮旋臂系統在其自然振頻理想分佈的最佳
化問題。有限元素法軟體模擬旋臂模型,結合最佳化程式完成分析。在考
慮最佳化設計的問題時,旋臂磁頭部份所受到的氣軸承效應{\rm (air
bearing effect)},將改變旋臂結構在橫向振動的剛性及阻尼。雖然一般
均以可壓縮氣體之雷諾方程式模擬氣軸承效應,但本研究使簡化後的氣軸
承模式,進行旋臂最佳化設計。此外懸臂安裝在磁碟機時,施以預壓
{\rm (preload)},使磁頭與磁碟片間密合, 預壓效應所增加的結構剛度
亦在最佳設計的考慮之內。旋臂設計最佳化的結果,能使硬碟機在正常操
作範圍內,磁頭旋臂之彎曲振動與扭曲振動的振動的振幅都大幅減小在容
許範圍之內。一方面可以提高磁頭讀取的精密度,同時亦可提高磁碟存放
資料的解析度或容量。

In this project, techniques of the optimal design and modal
analysis of the load arm of the slider are investigated. The
research involves shape optimization of the load arm, in which
the problem of ideal natural frequency distribution is
formulated. The analysis is accomplishedb linking the software
of finite element method and program of optimal design. The
optimal design of the load arm will result in less magnitude of
bending and torsional vibrations, of less flying height of the
slider in normal operation of the hard disk drive. This makes
possible the future improvement of higher recording density and
recording reliability, therebyreducing the weight and size of
all kinds of hard disk drives.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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