中文摘要：

随着硬盘容量的不断增大，磁记录密度的不断提高，磁头磁盘之间间隙已经减小到数个纳米，随之出现诸如气体稀薄效应、分子间作用力的影响等需要考虑的许多新问题。因此，硬盘磁头/盘系统的静动态特性成为科研人员和硬盘生产厂家特别关注的焦点问题。本项目对硬盘磁头/磁盘系统的静态承载特性和硬盘在非工作状态下磁头机械驱动组件的动态性能进行了理论分析、动力学建模、数值模拟和实验研究。建立了磁头磁盘系统的单自由度和二自由度非线性简化模型，提出了求解非线性方程的修正纽马克解法及其求解格式，研究了气膜浮动块的非线性特性；对传统的单纯形法进行了修正，并对磁头磁盘系统的二自由度模型进行了优化设计；考虑气体稀薄效应，提出了模拟硬盘超薄气膜润滑雷诺方程的分段线性模型(简称为LFR模型)，并采用申请者提出的新型无网格法等数值模拟分析方法，研究了磁头磁盘系统气膜浮动块的静态承载特性和相关算法的稳定性；对典型磁头机械驱动组件进行了模态实验与数值模拟分析，并通过硬盘的坠落试验与数值模拟分析，研究了硬盘在非工作状态下磁头的动态响应。