分数阶对数耦合系统在非周期外力作用下的定向输运现象

本文讨论了分数阶对数耦合系统在非周期外力作用情况下,耦合粒子链的定向输运现象.由于粒子在黏性介质中的运动具有"记忆性",所以本文通过将系统建模为分数阶对数耦合模型来研究各个系统参数对粒子链运动状态的影响.数值仿真表明:1)对于此类系统,只有在存在外力作用的情况下粒子链才能够产生定向输运现象,并且粒子链平均流速随着外力的增大而增大.2)对于分数阶阶数较小的系统,阻尼记忆性对粒子链的运动状态有显著的影响,具体表现为:粒子链的平均流速存在上界(这个上界非常小),无论外力、耦合力以及噪声强度如何变化,粒子链的平均流速都不会超过这个上界.当系统的阻尼力很大且外力为零时,粒子链不会产生定向输运现象.3)当系统的阶数与外力较大时,虽然粒子链能够产生定向流,但是此时系统对耦合力与噪声具有免疫性.4)耦合力与噪声强度对粒子链运动的影响只在外力较小的情况下有所表现.在这种情况下,当系统阶数充分大时,粒子链的平均流速随着耦合力与噪声强度的变化而变化,并且伴随着定向流的产生.