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通过仿真提高磁盘驱动器性能：以 Hutchinson Technology Inc. 为例

技术

分析与建模 - 数字孪生/模拟
自动化与控制 - 电力驱动与控制

用例

快速原型制作
虚拟原型与产品测试

关于客户

Hutchinson Technology Inc. 的磁盘驱动器组件部门是磁盘驱动器悬架组件的全球制造商。作为业界唯一的垂直集成悬架供应商，该公司处于有利地位，能够提供磁盘驱动器制造商当前和未来产品所需的快速原型设计、批量生产速度、高水平的质量和最低的总体成本。该公司旨在满足客户对速度、容量和可靠性日益增长的要求，并保持其在生产复杂悬架总成方面的市场地位。

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挑战

Hutchinson Technology Inc. 是一家全球磁盘驱动器悬架组件制造商，该公司在硬盘驱动器磁头悬架组件的运动精度方面面临着重大挑战。气流引起的振动增加了滑块位置的不确定性，这对于磁盘的数据传输至关重要。这个问题在高速驱动器中尤为严重，因为气流振动强烈，降低了磁头组件的精度。此外，在高面数据密度驱动器中，数据磁道间距非常细，小的悬架振动可能会显着降低驱动器性能。该公司的目标是满足客户对速度、容量和可靠性日益增长的要求，并保持其在生产复杂悬架总成方面的市场地位。

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解决方案

Hutchinson Technology Inc. 利用 ANSYS Fluent 和 ANSYS Mechanical 仿真软件来应对这些挑战。该软件成功地根据简单驱动器中的流量实验数据进行了基准测试。 Fluent and Mechanical 仿真软件用于计算以 10,000 rpm 速度运行的 3.5 英寸实际硬盘驱动器中的流固耦合 (FSI)。该仿真用于识别驱动器内的涡流脱落，这在引起振动方面发挥了重要作用。该团队发现，重新设计某些组件可以避免操作过程中的涡流脱落，从而减少振动并提高头部位置的准确性。磁头的这种精确定位可以实现更小的磁道间距，从而实现更高的面积密度。

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运营影响

The use of ANSYS Fluent and ANSYS Mechanical simulation software provided Hutchinson Technology Inc. with a comprehensive solution to their challenge. The software allowed the team to identify and address the issue of vortex shedding within the drive, which was causing significant vibration and reducing the accuracy of the head assembly. By redesigning certain components, the company was able to avoid vortex shedding during operation, reduce vibration, and improve the accuracy of the head position. This not only improved the performance of the drives but also allowed for smaller track spacing and higher area density. Additionally, the use of simulation software reduced the need for actual experiments on physical prototypes, resulting in significant time and cost savings.

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数量效益

Redesign of components reduces vibration and improves accuracy of the head position
Precise positioning of the head allows for smaller track spacing and higher area density
Use of simulation software reduced the need for actual experiments on physical prototypes, saving both time (several weeks) and money (several tens of thousands of dollars)

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