時間項を含む分子気体潤滑方程式の数値計算法に関する研究 Numerical Analysis of a Time Dependent Molecular Gas Film Lubrication Equation

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抄録

ハードディスク装置に用いられる浮動ヘッドスライダは,磁気ヘッドを記録媒体上に非接触に位置づける動圧気体軸受の一種であるが,その設計には時間項を含む分子気体潤滑方程式の数値計算が不可欠である. 近年,ヘッドと媒体間のすきまは,10nm程度まで微小化されてきたが,このような超微小すきまでは,気体の圧縮性の影響により,圧力解の収束性が悪化して短時間で解を求めることが困難となる. 本研究では,時間項を含む分子気体潤滑方程式にADI法を適用して時間分割の2次の精度で解析を行う方法について検討を行った. 特に,潤滑すきま内の流れの物理的な性質に基づいて,圧縮性流れの項に中心差分を,またせん断流れの項には上流差分を適用することにより,超高圧縮性条件下における解の収束性が向上することを明らかにした.

In magnetic disk storage, a flying head slider is used to suspend a magnetic element on a recording medium over several 10 nano-meter spacing. To design the head slider, numerical analysis of the time dependent molecular gas film lubrication equation is indispensable. Recently, the spacing between magnetic head and medium has been reduced to 10 nm. Under such high compression conditions, the convergence of the solution becomes worse.In the present study, we developed a numerical method to integrate the time dependent molecular gas film lubrication equation using an alternated-direction-implicit method, which can give the solution in the accuracy of (Δt)2. Especially, considering the physical characteristics of the flow in the lubrication film, the central finite difference method is applied to the pressure flow term and the upstream finite difference method is applied to the shear flow term and the convergence of the solution is improved.

収録刊行物

  • 情報研究

    情報研究 (23), 141-165, 2005-07

    関西大学

キーワード

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    110004715097
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10484636
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    departmental bulletin paper
  • 雑誌種別
    大学紀要
  • ISSN
    1341156X
  • NDL 記事登録ID
    7774592
  • NDL 雑誌分類
    ZV1(一般学術誌--一般学術誌・大学紀要)
  • NDL 請求記号
    Z22-B140
  • データ提供元
    NDL  NII-ELS  IR 
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