基于不同差分格式的硬盘气膜润滑方程数值求解

发布时间：2020-12-29 03:39

　　为提高计算效率与计算精度,采用不同差分格式求解硬盘的磁头/磁盘界面气膜润滑方程,分析不同差分格式对磁头/磁盘界面气膜润滑压力分布模拟结果的影响。给出中央格式、上风格式、混合格式、QUICK格式、指数格式、乘方格式6种差分格式相应的离散方程格式,选取气膜润滑方程的线性流率(LFR)模型进行压力模拟,并与精确解进行比较。结果表明:6种差分格式都能够模拟出磁头滑块的压力分布情况,且当网格密度足够大时,得到的数值解与精确解基本一致;指数格式在不同网格密度下,均具有很高的稳定性,较之其他格式计算效率高,模拟效果更好;当网格密度足够大时,中央格式计算效率高,优于指数格式。 

【文章来源】：润滑与密封. 2020年11期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

有限体积法一维均匀离散网格系统

从图2—7可以看出,随着网格的不断加密,模拟出的滑块压力分布情况逐渐趋于稳定,6种差分格式都能够得出很高精度的计算结果。如图8所示,当节点数为401时,6种差分格式的模拟结果与精确解基本一致。图3 不同节点数时上风差分格式计算得到的压力分布

为了更好地分析6种差分格式模拟结果的准确性,对其在不同节点数下的模拟结果与精确解之间的误差进行对比,如图9—12所示。图10 节点数为21时6种差分格式的误差分布

【参考文献】：
期刊论文
[1]不同差分格式对后台阶流模拟结果影响[J]. 汤海锋.  山东工业技术. 2018(18)
[2]流动控制方程中对流项离散格式的比对分析[J]. 董建强,李春光,景何仿.  数学的实践与认识. 2016(10)
[3]变限积分的有限体积法解决对流扩散方程[J]. 张丽剑,罗跃生,张文平.  哈尔滨工程大学学报. 2015(03)
[4]硬盘磁头磁盘界面一种超薄气体润滑方程的数值求解[J]. 周晶,江新.  现代制造技术与装备. 2015(01)
[5]有限体积法在二维稳态对流扩散方程中的稳定性分析[J]. 赵文娟,李春光,杨程.  安徽农业科学. 2014(35)
[6]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[J]. 杨廷毅,史宝军,葛培琪,白雪.  计算力学学报. 2013(03)
[7]水盐运移方程对流项不同离散格式对比分析[J]. 赵文娟,黄凌,李春光.  人民黄河. 2012(08)
[8]考虑气体稀薄效应修正Reynolds方程的新模型及其数值分析[J]. 杨廷毅,史宝军.  润滑与密封. 2010(06)
[9]磁头滑块压强分布的一种数值求解方法[J]. 陈慧敏,谭晓兰,常涛.  润滑与密封. 2009(05)
[10]求解对流扩散方程的四种差分格式的比较[J]. 何文平,封国林,董文杰,李建平.  物理学报. 2004(10)



本文编号：2944930