Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ngăn chặn rung động do dòng chảy gây ra của HGA bằng cách sử dụng bộ kích PZT âm thanh trong ổ đĩa cứng
Tóm tắt
Độ tin cậy và ổn định của ổ đĩa cứng (HDD) đặc biệt quan trọng khi mật độ ghi bề mặt tăng nhanh hướng tới mục tiêu 10 Tb/in2 trong tương lai. Rung động của Bộ Chuyển Động Đầu (HGA) là không thể tránh khỏi do dòng chảy chất lỏng bên trong trong quá trình hoạt động. Để cải thiện vấn đề không mong muốn này, một bộ kích hoạt piezoelectric (PZT) âm thanh có thể được sử dụng để chuyển đổi dòng điện thành trường áp suất âm thanh, được dán trên bề mặt bên trong của vỏ HDD nhằm tạo ra áp suất âm thanh để giảm thiểu rung động ngoài đĩa do dòng chảy gây ra (FIOPV) của HGA. Trong bài báo này, một mô hình phần tử hữu hạn ba chiều của HDD được xây dựng với bộ kích PZT âm thanh. FIOPV của HGA trong ổ đĩa chứa không khí và heli được khảo sát bằng phương pháp mô phỏng tương tác cấu trúc chất lỏng. Rung động do áp suất âm thanh gây ra (APIV) của HGA được phân tích bằng phương pháp mô phỏng tương tác âm thanh-piezoelectric-cấu trúc. Sau đó, FIOPV đã được giảm thiểu sau khi chồng lớp APIV và FIOPV được thu được bằng cách tuân theo nguyên lý chồng lớp.
Từ khóa
#rung động do dòng chảy #HGA #ổ đĩa cứng #bộ kích PZT âm thanh #mô phỏng tương tác cấu trúc chất lỏngTài liệu tham khảo
ANSYS Inc. (2013) ANSYS v15.0. Available: http://www.ansys.com/
Aruga K, Suwa M, Shimizu K, Watanabe T (2007) A study on positioning error caused by flow induced vibration using helium-filled hard disk drives. IEEE Trans Magn 43:3750–3755
Ikegawa M, Hirono Y, Mukai H, Kaiho M (2006) Decreasing airflow velocity in hard disk drives with a spoiler and bypass. IEEE Trans Magn 42:2594–2596
Kazemi M (2008) Analysis of the slider off-track vibration caused by the aerodynamic loads associated with different components of a head stack assembly in a disk drive. IEEE Trans Magn 44:633–639
Kil SW, Humphrey JAC, Haj-Hariri H (2012a) Numerical study of the flow-structure interactions in an air- or helium-filled simulated hard disk drive. Microsyst Technol 18:57–75
Kil SW, Humphrey JAC, Haj-Hariri H (2012b) Experimental study of the flow-structure interactions in an air- or helium-filled hard disk drive geometry. Microsyst Technol 18:43–56
Liu NY, Zhang QD, Sundaravadivelu K (2011) A new fluid structure coupling approach for high frequency/small deformation engineering application. IEEE Trans Magn 47:1886–1889
Min H, Huang X, Zhang QD (2012a) Aerodynamic pressure fluctuations associated with flow-induced vibration of the head gimbals assembly inside a hard disk drive. IEEE Trans Magn 48:101–106
Min H, Huang X, Zhang QD (2012b) Pressure fluctuations and flow-induced vibration measurements in a hard disk drive under different rotation speeds. Appl Mech Mater 197:292–296
Min H, Huang X, Zhang QD (2013a) Active control of flow-induced vibrations on slider in hard disk drives by suppressing pressure fluctuations with virtual sensing. IEEE Trans Magn 49:1088–1095
Min H, Huang X, Zhang QD (2013b) Active control of flow-induced vibrations on slider in hard disk drives: experimental demonstration. IEEE Trans Magn 49:3038–3041
Min H, Huang X, Zhang QD (2013c) Active control on flow-induced vibration of the head gimbals assembly in hard disk drives. IEEE Trans Magn 49:2653–2656
Min H, Huang X, Zhang QD (2014a) Narrowband performance of active control on flow-induced vibrations inside hard disk drives. Microsyst Technol 20:1557–1563
Min H, Huang X, Zhang QD (2014b) Digital feedback control of the flow-induced vibrations on the head gimbals assembly in hard disk drives: design and implementation. IEEE Trans Magn 50:3302106
Ng EYK, Liu NY, Tan YCM (2011) Structure optimization study of hard disk drives to reduce flow-induced vibration. Open Numer Methods J 3:31–41
Shimizu H, Shimizu T, Tokuyama M, Masuda H, Nakamura S (2003) Numerical simulation of positioning error caused by air-flow-induced vibration of head gimbal assembly in hard disk drive. IEEE Trans Magn 39:806–811
Tsuda N, Kubotera H, Tatewaki M, Noda S, Hashiguchi M, Maruyama T (2003) Unsteady analysis and experimental verification of the aerodynamic vibration mechanism of HDD arms. IEEE Trans Magn 39:819–825
Yi S, Ling SF, Ying M (2001) Time-domain analyses of acoustics–structure interactions for piezoelectric transducers. J Acoust Soc Am 109:2762–2770
Zhang QD, Tan CS, Sundaravadivelu K, Suriadi MA, Chin GL, Yip TH, Ong EH, Liu NY (2010) Mitigation of flow induced vibration of head gimbal assembly. Microsyst Technol 16:213–219
Zhang GQ, Li H, Shen SN, Lei J, Zheng H, Wu SJ (2015) Simulation of temperature around laser-heating media in heat-assisted magnetic recording. Microsyst Technol. doi:10.1007/s00542-015-2654-9