1、硬盤是當前數(shù)據(jù)存儲的主要途徑，并且它的尺寸持續(xù)減小、容量逐步增大、成本逐漸降低。隨著磁記錄密度的不斷增加，硬盤中磁頭與磁盤間的距離也已經(jīng)減小到只有幾個納米。在這樣小的間隙中，氣膜中的氣體不能看作嚴格的連續(xù)流體，傳統(tǒng)的潤滑理論不再適用，必須要考慮氣體稀薄效應的影響。
　　 為了準確模擬超薄氣膜的壓力分布，需要考慮氣體稀薄效應及表面粗糙度等對Reynolds方程進行修正。本文基于當前廣泛應用的Reynolds方程的FK模型，推出四種

2、模擬超薄氣膜潤滑的簡化新模型：連續(xù)FK(Continuous FK，CFK)模型、二階FK(Second order FK，SOFK)模型、簡化FK(Simplified FK，SFK)模型和高精度二階(Precise second order，PSO)模型。采用最小二乘有限差分(Least squarefinite difference，LSFD)法分別對四種新模型進行了求解，并將計算結果與FK模型的計算結果進行了對比。數(shù)值結果表明，

3、CFK模型是在不影響模擬精度的基礎上修正了FK模型分段處具有較大誤差的缺陷；SOFK模型和PFK模型與FK模型相比，均在不影響模擬精度的基礎上，提高計算效率；PSO與FK模型相比，計算時間短、計算精度高。此外，基于所建立的四種新模型，模擬分析了幾種典型二維浮動塊的壓力分布等氣膜靜態(tài)特性。
　　 基于考慮氣體稀薄效應修正Reynolds方程的簡化PSO模型，采用LSFD法，求解了引入壓力流因子和剪切流因子的量綱一Reynolds方

4、程，并且研究了表面粗糙度對硬盤超低飛高(1-2納米)氣膜靜態(tài)特性的影響。數(shù)值結果表明：粗糙度對超低飛高氣膜壓力分布和承載力的影響較大，而對壓力中心的影響較??；飛行高度越低和/或粗糙度值越大，對壓力分布及承載力的影響越明顯；在粗糙度值相同的條件下，僅磁頭粗糙且取橫向粗糙度時，系統(tǒng)壓力分布最高，氣膜承載力最大；各種情況下，表面粗糙度對壓力中心的變化影響不大，說明磁頭飛行比較平穩(wěn)，系統(tǒng)穩(wěn)定性較好；另外，基于PSO模型研究粗糙度對硬盤氣膜靜態(tài)特

5、性的影響，不僅數(shù)值結果精度高，并且具有很高的計算效率。
　　 表面容納系數(shù)(Accommodation coefficient，AC)是影響磁頭/磁盤靜態(tài)特性的重要因素。本文從Poiseuille流比和Couette流比的多項式對數(shù)方程出發(fā)，推出了一種模擬硬盤超薄氣膜的簡化分子氣膜潤滑(Molecular gas film lubrication，MGL)方程。通過LSFD法對簡化的MGL方程進行求解，研究了表面容納系數(shù)對硬盤超