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弹跳椭球的动力学建模与周期轨道稳定性分析

万宽 张晓明 王永萍 乐源 李登辉

万宽, 张晓明, 王永萍, 乐源, 李登辉. 弹跳椭球的动力学建模与周期轨道稳定性分析[J]. 应用数学和力学, 2026, 47(8): 1060-1067. doi: 10.21656/1000-0887.460166
引用本文: 万宽, 张晓明, 王永萍, 乐源, 李登辉. 弹跳椭球的动力学建模与周期轨道稳定性分析[J]. 应用数学和力学, 2026, 47(8): 1060-1067. doi: 10.21656/1000-0887.460166
Wan Kuan, Zhang Xiaoming, Wang Yongping, Le Yuan, Li Denghui. Dynamical Modeling and Stability Analysis of Periodic Orbits for Bouncing Ellipsoids[J]. Applied Mathematics and Mechanics, 2026, 47(8): 1060-1067. doi: 10.21656/1000-0887.460166
Citation: Wan Kuan, Zhang Xiaoming, Wang Yongping, Le Yuan, Li Denghui. Dynamical Modeling and Stability Analysis of Periodic Orbits for Bouncing Ellipsoids[J]. Applied Mathematics and Mechanics, 2026, 47(8): 1060-1067. doi: 10.21656/1000-0887.460166

弹跳椭球的动力学建模与周期轨道稳定性分析

doi: 10.21656/1000-0887.460166
基金项目: 

国家自然科学基金 12202168

国家自然科学基金 12302015

国家自然科学基金 12362002

详细信息
    作者简介:

    万宽(1999—),男,硕士生(E-mail: wankuan2023@163.com)

    通讯作者:

    乐源(1974—),男,教授,博士,博士生导师(通信作者. E-mail: leyuan2003@sina.com)

  • 中图分类号: O322

Dynamical Modeling and Stability Analysis of Periodic Orbits for Bouncing Ellipsoids

  • 摘要: 弹跳球模型早在20世纪40年代便有学者进行研究,其描述一个质点在重力的作用下,与一个周期振动的板发生碰撞并往复运动的动力学过程. 混沌理论与非光滑动力学发展至今,该模型是诸多理论应用的试验田. 本文考虑弹跳椭球模型,推导了椭球在完全弹性碰撞条件下的运动方程,得到了系统的守恒量和平凡周期轨道的稳定性条件,并在数值上验证了主要结果.
  • 图  1  椭球体三维建模示意图

    Figure  1.  The 3D ellipsoid modeling schematic

    图  2  E=106时的轨道图

      为了解释图中的颜色,读者可以参考本文的电子网页版本,后同.

    Figure  2.  The orbital diagram for E=106

    图  3  E=106时的Poincaré映射相图

      为了解释图中的颜色,读者可以参考本文的电子网页版本,后同.

    Figure  3.  The Poincaré map phase diagram for E=106

    图  4  E=130时的轨道图

      为了解释图中的颜色,读者可以参考本文的电子网页版本,后同.

    Figure  4.  The orbital diagram for E=130

    图  5  E=130时的Poincaré映射相图

      为了解释图中的颜色,读者可以参考本文的电子网页版本,后同.

    Figure  5.  The Poincaré map phase diagram for E=130

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出版历程
  • 收稿日期:  2025-09-19
  • 修回日期:  2025-12-01
  • 刊出日期:  2026-08-01

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