磁头气膜润滑数值模拟：考虑高度不连续性的有效算法

"考虑磁头表面高度不连续性气膜润滑的数值模拟与有效算法 (2013年)" 本文详细探讨了在磁盘驱动器中，随着存储密度不断提升，磁头滑块飞行高度显著降低所带来的气体润滑问题。尤其是在达到1Tbit/in²的存储密度时，磁头滑块的最小飞行高度降至1.5nm，这为气膜润滑方程的数值求解带来巨大挑战，包括计算时间过长和计算发散等。 作者提出了一个修正的线性流率（LFR）模型来处理气膜润滑方程，该模型特别考虑了磁头滑块表面高度的不连续性。通过运用有限体积法，他们建立了气膜润滑方程的离散格式，同时结合网格自适应技术和多重网格法，优化了迭代算法，从而能够模拟0.5nm的最小飞行高度下的磁头滑块压力分布。 在具体实施中，研究人员对一个具有复杂表面形状的磁头滑块进行了数值模拟，验证了所提方法和算法的适用性和准确性。结果显示，在低飞行高度下，忽略表面高度不连续性将导致计算无法收敛。与传统的FK-Boltzmann模型相比，LFR模型在计算效率上具有优势。利用网格自适应技术和多重网格法显著提升了求解气膜润滑方程的速度。 这篇论文的研究对于理解和解决高密度存储系统中的气动润滑问题具有重要意义，为设计更高效、稳定的磁头滑块提供了理论支持。其提出的数值模拟方法和有效算法为未来相关领域的研究提供了一种可能的解决途径，有助于推动磁存储技术的进步。