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力与耦合系统的交互作用和随机能量共振

林敏 张美丽

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力与耦合系统的交互作用和随机能量共振

林敏, 张美丽

Interaction of force and coupled system and stochastic energetic resonance

Lin Min, Zhang Mei-Li
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  • 外界对系统作功的过程就是系统状态发生变化的过程.根据Langevin方程的随机动力学特性,采用微观动力学和宏观热力学方法,建立了基于单一随机轨线的耦合双稳系统的热力学关系.通过力与耦合系统的功交互作用定量地刻画了能量的传递和转换关系,揭示了耦合系统中存在着的随机能量共振现象.从作功与能量的关系进行分析,进一步揭示了随机共振产生的物理本质.
    The process of work done on the system by the external force is equivalent to the process of change in system state. The thermodynamic relations of coupled bistable system based on single stochastic trajectories are established by using microcosmic dynamics and macroscopic thermodynamic methods, according to the stochastic dynamics described by Langevin equation. The transmission and conversion relations of energy are quantitatively characterized via interaction of force and work of coupled system, which reveals the coupled system exhibiting stochastic energetic resonance phenomenon. Through analyzing relationship between work done and energy, the physical nature of produced stochastic resonance is further revealed.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10972207)和浙江省自然科学基金(批准号:Y7080111)资助的课题.
    [1]

    Benzi R, Sutera A, Vulpiana A 1981 Phys. A 14 L453

    [2]

    Gammaitoni L, Hanggi P, Jung P, Marchesoni F 1998 Rev. Mod. Phys. 70 223

    [3]

    Hu G 1994 Stochastic Forces and Nonlinear Systems (Shanghai: Shanghai Scientific and Technological Education Publishing House) (in Chinese) [胡 岗 1994 随机力与非线性系统(上海:上海科技教育出版社)]

    [4]

    Nozaki D, Mar D J, Grigg P, Collins J J 1999 Phys. Rev. Lett. 82 2402

    [5]

    Qin G R, Gong D C, Hu G, Wen X D 1992 Acta Phys. Sin. 41 360 (in Chinese) [秦光戎、龚德纯、胡 岗、温孝东 1992 物理学报 41 360]

    [6]

    Lin M, Huang Y M 2006 Acta Phys. Sin. 55 3277 (in Chinese) [林 敏、黄咏梅 2006 物理学报 55 3277]

    [7]

    Jin G X, Zhang L Y, Cao L 2009 Chin. Phys. B 18 952

    [8]

    Zhu H J, Li R, Wen X D 2003 Acta Phys. Sin. 52 2404 (in Chinese) [祝恒江、 李 蓉、 温孝东 2003 物理学报 52 2404]

    [9]

    Lin M, Mao Q M, Zheng Y J, Li D S 2007 Acta Phys. Sin. 56 5021 (in Chinese) [林 敏、毛谦敏、郑永军、李东升 2007 物理学报 56 5021]

    [10]

    Wang C J 2010 Chin. Phys. B 19 030503

    [11]

    Lin M, Fang L M, Zheng Y J 2009 Chin. Phys. B 18 1725

    [12]

    Dong X J 2010 Chin. Phys. B 19 010502

    [13]

    Leng Y G, Wang T Y, Guo Y, Wang W J, Hu S G 2005 Acta Phys. Sin. 54 1118 (in Chinese) [冷永刚、王太勇、郭 焱、汪文津、胡世广 2005 物理学报 54 1118]

    [14]

    Lin M, Huang Y M 2007 Acta Phys.Sin. 56 6173 (in Chinese) [林 敏、黄咏梅 2007 物理学报 56 6173]

    [15]

    Dong X J 2009 Chin. Phys. B 18 0070

    [16]

    Zhang L, Liu L, Cao L 2010 Acta Phys. Sin. 59 1494 (in Chinese) [张 莉、刘 立、 曹 力 2010 物理学报 59 1494]

    [17]

    Lin L, Yan Y, Mei D C 2010 Acta Phys. Sin. 59 2240 (in Chinese) [林 灵、闫 勇、梅冬成 2010 物理学报 59 2240]

    [18]

    Guo Y F, Xu W, Wang L 2010 Chin. Phys. B 19 040503

    [19]

    Iwai T 2001 Phys. A 300 350

    [20]

    Dan D, Jayannavar A M 2005 Phys. A 345 404

    [21]

    Saikia S, Roy R, Jayannavar A M 2007 Phys. Lett. A 369 367

    [22]

    Sekimoto K 2007 Phys. Rev. E 76 060103(R)

    [23]

    Seifert U 2008 Eur. Phys. J. B 64 423

    [24]

    Lin M, Huang Y M, Fang L M 2008 Acta Phys. Sin. 57 2048 (in Chinese) [林 敏、黄咏梅、方利民 2008 物理学报 57 2048]

    [25]

    Lin M, Fang L M, Zhu R G 2008 Acta Phys.Sin. 57 2638 (in Chinese) [林 敏、方利民、朱若谷 2008 物理学报 57 2638]

  • [1]

    Benzi R, Sutera A, Vulpiana A 1981 Phys. A 14 L453

    [2]

    Gammaitoni L, Hanggi P, Jung P, Marchesoni F 1998 Rev. Mod. Phys. 70 223

    [3]

    Hu G 1994 Stochastic Forces and Nonlinear Systems (Shanghai: Shanghai Scientific and Technological Education Publishing House) (in Chinese) [胡 岗 1994 随机力与非线性系统(上海:上海科技教育出版社)]

    [4]

    Nozaki D, Mar D J, Grigg P, Collins J J 1999 Phys. Rev. Lett. 82 2402

    [5]

    Qin G R, Gong D C, Hu G, Wen X D 1992 Acta Phys. Sin. 41 360 (in Chinese) [秦光戎、龚德纯、胡 岗、温孝东 1992 物理学报 41 360]

    [6]

    Lin M, Huang Y M 2006 Acta Phys. Sin. 55 3277 (in Chinese) [林 敏、黄咏梅 2006 物理学报 55 3277]

    [7]

    Jin G X, Zhang L Y, Cao L 2009 Chin. Phys. B 18 952

    [8]

    Zhu H J, Li R, Wen X D 2003 Acta Phys. Sin. 52 2404 (in Chinese) [祝恒江、 李 蓉、 温孝东 2003 物理学报 52 2404]

    [9]

    Lin M, Mao Q M, Zheng Y J, Li D S 2007 Acta Phys. Sin. 56 5021 (in Chinese) [林 敏、毛谦敏、郑永军、李东升 2007 物理学报 56 5021]

    [10]

    Wang C J 2010 Chin. Phys. B 19 030503

    [11]

    Lin M, Fang L M, Zheng Y J 2009 Chin. Phys. B 18 1725

    [12]

    Dong X J 2010 Chin. Phys. B 19 010502

    [13]

    Leng Y G, Wang T Y, Guo Y, Wang W J, Hu S G 2005 Acta Phys. Sin. 54 1118 (in Chinese) [冷永刚、王太勇、郭 焱、汪文津、胡世广 2005 物理学报 54 1118]

    [14]

    Lin M, Huang Y M 2007 Acta Phys.Sin. 56 6173 (in Chinese) [林 敏、黄咏梅 2007 物理学报 56 6173]

    [15]

    Dong X J 2009 Chin. Phys. B 18 0070

    [16]

    Zhang L, Liu L, Cao L 2010 Acta Phys. Sin. 59 1494 (in Chinese) [张 莉、刘 立、 曹 力 2010 物理学报 59 1494]

    [17]

    Lin L, Yan Y, Mei D C 2010 Acta Phys. Sin. 59 2240 (in Chinese) [林 灵、闫 勇、梅冬成 2010 物理学报 59 2240]

    [18]

    Guo Y F, Xu W, Wang L 2010 Chin. Phys. B 19 040503

    [19]

    Iwai T 2001 Phys. A 300 350

    [20]

    Dan D, Jayannavar A M 2005 Phys. A 345 404

    [21]

    Saikia S, Roy R, Jayannavar A M 2007 Phys. Lett. A 369 367

    [22]

    Sekimoto K 2007 Phys. Rev. E 76 060103(R)

    [23]

    Seifert U 2008 Eur. Phys. J. B 64 423

    [24]

    Lin M, Huang Y M, Fang L M 2008 Acta Phys. Sin. 57 2048 (in Chinese) [林 敏、黄咏梅、方利民 2008 物理学报 57 2048]

    [25]

    Lin M, Fang L M, Zhu R G 2008 Acta Phys.Sin. 57 2638 (in Chinese) [林 敏、方利民、朱若谷 2008 物理学报 57 2638]

  • [1] 全海涛, 董辉, 孙昌璞. 介观统计热力学理论与实验. 物理学报, 2023, 72(23): 230501. doi: 10.7498/aps.72.20231608
    [2] 王烨花, 何美娟. 高斯色噪声激励下非对称双稳耦合网络系统的随机共振. 物理学报, 2022, 71(19): 190501. doi: 10.7498/aps.71.20220909
    [3] 俞莹丹, 林敏, 黄咏梅, 徐明. 四稳系统的双重随机共振特性. 物理学报, 2021, 70(4): 040501. doi: 10.7498/aps.70.20201346
    [4] 孙中奎, 鲁捧菊, 徐伟. 非对称双稳耦合网络系统的尺度随机共振研究. 物理学报, 2014, 63(22): 220503. doi: 10.7498/aps.63.220503
    [5] 赖志慧, 冷永刚, 范胜波. 级联双稳Duffing系统的随机共振研究. 物理学报, 2013, 62(7): 070503. doi: 10.7498/aps.62.070503
    [6] 张良英, 曹力, 吴大进. 周期外力对频率涨落的过阻尼谐振子所作的功和能量随机共振. 物理学报, 2013, 62(19): 190502. doi: 10.7498/aps.62.190502
    [7] 林敏, 黄咏梅. 双稳系统随机共振的能量输入机理. 物理学报, 2012, 61(22): 220205. doi: 10.7498/aps.61.220205
    [8] 张晓燕, 徐伟, 周丙常. 色高斯噪声驱动双稳系统的多重随机共振研究. 物理学报, 2011, 60(6): 060514. doi: 10.7498/aps.60.060514
    [9] 林敏, 张美丽, 黄咏梅. 双稳系统的随机能量共振和作功效率. 物理学报, 2011, 60(8): 080509. doi: 10.7498/aps.60.080509
    [10] 林敏, 孟莹. 双稳系统的频率耦合与随机共振机理. 物理学报, 2010, 59(6): 3627-3632. doi: 10.7498/aps.59.3627
    [11] 林敏, 方利民. 双稳系统演化的时间尺度与随机共振的加强. 物理学报, 2009, 58(4): 2136-2140. doi: 10.7498/aps.58.2136
    [12] 周丙常, 徐 伟. 关联噪声驱动的非对称双稳系统的随机共振. 物理学报, 2008, 57(4): 2035-2040. doi: 10.7498/aps.57.2035
    [13] 林 敏, 黄咏梅, 方利民. 双稳系统随机共振的反馈控制. 物理学报, 2008, 57(4): 2041-2047. doi: 10.7498/aps.57.2041
    [14] 林 敏, 黄咏梅, 方利民. 耦合双稳系统的随机共振控制. 物理学报, 2008, 57(4): 2048-2052. doi: 10.7498/aps.57.2048
    [15] 周丙常, 徐 伟. 周期混合信号和噪声联合激励下的非对称双稳系统的随机共振. 物理学报, 2007, 56(10): 5623-5628. doi: 10.7498/aps.56.5623
    [16] 董小娟. 含关联噪声与时滞项的非对称双稳系统的随机共振. 物理学报, 2007, 56(10): 5618-5622. doi: 10.7498/aps.56.5618
    [17] 冷永刚, 王太勇, 郭 焱, 吴振勇. 双稳随机共振参数特性的研究. 物理学报, 2007, 56(1): 30-35. doi: 10.7498/aps.56.30
    [18] 宁丽娟, 徐 伟. 光学双稳系统中的随机共振. 物理学报, 2007, 56(4): 1944-1947. doi: 10.7498/aps.56.1944
    [19] 冷永刚, 王太勇, 郭 焱, 汪文津, 胡世广. 级联双稳系统的随机共振特性. 物理学报, 2005, 54(3): 1118-1125. doi: 10.7498/aps.54.1118
    [20] 张雅男, 晏世雷. 随机横场与晶场作用混合自旋系统的热力学性质. 物理学报, 2003, 52(11): 2890-2895. doi: 10.7498/aps.52.2890
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-04-28
  • 修回日期:  2010-05-31
  • 刊出日期:  2011-01-05

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