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具有质量及频率涨落的欠阻尼线性谐振子的随机共振
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O413.1[理学—理论物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]四川大学空天科学与工程学院,成都610064, [2]四川大学数学学院,成都610064
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(批准号:11171238)、国家自然科学基金青年科学基金(批准号:11401405)和四川大学青年教师科研启动基金(批准号:2082604174031)资助的课题.
中文摘要:

以往的研究大多考虑线性谐振子模型受频率涨落噪声的影响,而当布朗粒子处于具有吸附能力的复杂环境时,粒子质量也存在随机涨落。因此,本文研究具有质量及频率涨落两项噪声的二阶欠阻尼线性谐振子模型的随机共振现象。利用Shapiro-Loginov公式和Laplace变换,推导了系统响应一阶稳态矩及稳态响应振幅的解析表达式。并根据稳态响应振幅的解析表达式,建立了稳态响应振幅关于质量涨落噪声及频率涨落噪声各自的噪声强度能够诱导随机共振现象产生的充分必要条件。仿真实验表明,当系统参数满足本文所给出的充分必要条件要求时,系统稳态响应振幅关于噪声强度的变化曲线具有明显的共振峰,即此选定参数组合能够诱导系统产生随机共振现象。

英文摘要:

When Brownian particle moves in a viscoelastic medium, the surrounding molecules not only collide with the Brownian particle but also adhere to the Brownian particle randomly, thereby changing the mass of the Brownian particle. We investigate the stochastic resonance phenomenon in an underdamped linear harmonic oscillator with fluctuating mass and fluctuating frequency under an external periodic force. The exact expressions of the first moment and the amplitude of the output signal are obtained by using the Shapiro-Loginov formula and the Laplace transform technique. We establish the necessary and su?cient conditions for the emergence of the stochastic resonance phenomenon induced by the mass fluctuation noise intensity and frequency fluctuation noise intensity. Furthermore, based on the necessary and su?cient conditions, the output amplitude shows a non-monotonic dependence on the noise intensity, which means that the stochastic resonance phenomenon happens.

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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