云存储硬盘亚纳米级头盘界面的失效机理和可靠性预测技术

项目名称： 云存储硬盘亚纳米级头盘界面的失效机理和可靠性预测技术

项目编号： No.51405380

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 王宇

作者单位： 西安交通大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 随着存储面密度的不断提高，当今硬盘的头盘间距已降到1nm以下，由于微观接触力、摩擦力、静电力、分子间作用力的影响，头盘间的近接触损伤已在所难免，这对头盘界面、乃至整个硬盘的可靠性都提出了巨大的挑战。本项目以云存储硬盘亚纳米头盘界面为研究对象，建立亚纳米级头盘界面动力学模型，考虑磁头折臂和空气轴承的耦合作用以及各微观界面力的影响；研究头盘动力学特性演化规律和头盘表面微观组织的损伤扩展规律，揭示出亚纳米头盘界面的退化/失效机理，建立头盘界面的失效物理模型；提出失效物理模型和数据驱动模型融合方法来克服单纯使用失效物理模型会受到材料、几何特性等方面差异性影响的缺点；提出基于非线性滤波技术—unscented Kalman filter具有自适应性的实时故障预测模型，以预报硬盘潜在威胁和硬盘的残余寿命。本项目研究工作源于学科前沿和工程需求，对云存储硬盘质量改善和可靠性的提高具有现实意义。

中文关键词： 硬盘驱动器；纳米级界面；磨损机制；退化模型；故障预测

英文摘要： With the continuous increase of the storage areal density, current spacing between head and disk has decreased to sub-one-nanometer. Due to the effect of contact force, friction, electrostatic force, intermolecular force, a wear of head/disk can not avoid

英文关键词： Hard disk interface；Nano-scale interface；Wear mechanism；Degradation model；Fault prognostics