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A 'multiple modes'- 'multiple parameters' sensing methodology: Part I-Theoretical modelling
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DOI：10.1016/j.ymssp.2025.112812.png)
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摘要
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本文为两篇姊妹论文的第一篇，报道了一种用于耦合振荡器中通过多模态内部共振实现多参数同步与连续检测的传感方法。对表征不同类型扰动（如微弱力、微弱物理场、痕量污染物或有毒、易爆物质以及生物病毒）的多参数（如质量、力和阻尼）进行检测，对于纳米技术、量子计算机、化工生产、公共卫生与安全等领域至关重要，具有高工程价值。然而，现有文献中多参数的定量检测面临过多模态（即超过三种）、间歇性检测、不可避免的解耦以及条件性参数比等挑战。因此，本文提出了一种基于多模态内部共振并由两种理论模型支撑的多模态-多参数传感方法，以解决上述挑战。第一种理论模型用于建立1:3频率比下的多模态内部共振，第二种模型则包含有无解耦情况下的两种非线性传感理论，用于多参数的同步与连续检测。所提出的传感方法具有物理普适性，适用于可转换为或等效于振荡器振动系数变化的质量、力或阻尼等参数。上述理论模型因其高阶模态形状的共性特征，被推广至不同类型的振动模态，如弯曲、剪切和扭转模态。而关于所提传感方法的实验验证将在第二部分中讨论。
Keyword:
'Multiple modes' internal resonance
'Multiple parameters' sensing
Synchronous and successive detection
Non-decoupling
Theoretical modelling
Coupled oscillators
期刊
IF:
8.9
论文数:
1.3W
被引数:
6.6W
机构
引用论文
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