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具有固有频率涨落的记忆阻尼线性系统的随机共振
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2014
  • 页码:100502-
  • 分类:O324[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学应用数学系,西安710072, [2]北京理工大学力学系,北京100081
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:11101333,11302172,11272051)和陕西省自然科学基金(批准号:2011GQ1018)资助的课题.
  • 相关项目:液体晃动相关问题的数值方法研究
中文摘要:

研究了在内噪声、外噪声(固有频率涨落噪声)及周期激励信号共同作用下具有指数型记忆阻尼的广义Langevin方程的共振行为.首先将其转化为等价的三维马尔可夫线性系统,再利用Shapiro-Loginov公式和Laplace变换导出系统响应一阶矩和稳态响应振幅的解析表达式.研究发现,当系统参数满足Routh-Hurwitz稳定条件时,稳态响应振幅随周期激励信号频率、记忆阻尼及外噪声参数的变化存在“真正”随机共振、传统随机共振和广义随机共振,且随机共振随着系统记忆时间的增加而减弱.数值模拟计算结果表明系统响应功率谱与理论结果相符.

英文摘要:

The stochastic resonance is investigated in the generalized Langevin equation with exponential memory kernel subjected to the joint action of internal noise, external noise and external sinusoidal forcing. The system is converted into three-dimensional Markovian Langevin equations. Furthermore, using the Shapiro-Loginov formula and the Laplace transformation technique, the exact expressions of the first moment and the steady response amplitude are obtained. The research results show that with the variations of external sinusoidal force frequency and the parameters of memory kernel and external noise, the system presents bona-fide stochastic resonance, conventional stochastic resonance and stochastic resonance in a broad sense under the condition of Routh-Hurwitz stability. In addition, the stochastic resonance can be weakened as the memory time increases. Moreover, the numerical results of power spectrum of system are in agreement with the analytic results.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876