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STUDIES OF MELNIKOV METHOD AND TRANSVERSAL HOMOCLINIC ORBITS IN THE CIRCULAR PLANAR RESTRICTED THREE-BODY PROBLEM
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作者 朱如曾 向程 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI 1996年第12期1177-1187,共11页
Non-Hamiltonian systems containing degenerate fixed points obtained from twodegrees of freedom near-integrable Hamiltonian systems through non-canonicaltransformations are dealt with in this paper. Two criteria .for d... Non-Hamiltonian systems containing degenerate fixed points obtained from twodegrees of freedom near-integrable Hamiltonian systems through non-canonicaltransformations are dealt with in this paper. Two criteria .for determining theexistence of transversal homoclinic and heteroclinic orbits are presented. By exploitingthese criteria the existence of the transversal homoclinic orbits and so, of thetransversal homoclinic tangle .phenomenon in the near-integrable circular planarrestricted three-body problem with sufficiently small mass ratio of the two primaries isproven. Under some assumptions, the existence of the transversal heleroclinic orbits isproven. The global qualitative phase diagram is also illustrated. 展开更多
关键词 restricted three-body problem near integrable Hamiltoniansystem degenerate fixed point melnikov method transversalhomoclinic (heteroclinic) orbit
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基于二阶平均法和Melnikov法准周期负荷扰动电力系统混沌振荡分析 被引量:6
2
作者 张强 王宝华 杨成梧 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期115-121,共7页
电力系统是典型的非线性系统,存在着复杂的非线性动力学行为。本文分析了在准周期负荷扰动下电力系统的混沌振荡,该振荡模型形同准周期驱动的非线性Helmholtz振子。经过适当变换,利用二阶平均法将系统平均化,得到一个周期扰动的Hamilto... 电力系统是典型的非线性系统,存在着复杂的非线性动力学行为。本文分析了在准周期负荷扰动下电力系统的混沌振荡,该振荡模型形同准周期驱动的非线性Helmholtz振子。经过适当变换,利用二阶平均法将系统平均化,得到一个周期扰动的Hamilton系统。求出该Hamilton系统的同宿轨道方程后,构建3个Melnikov函数,相应地得到3个产生混沌振荡的阻尼系数阈值。当阻尼系数在这些阈值之间取值时,可能产生6种不同结构混沌形态中的一种混沌振荡。 展开更多
关键词 电力系统 准周期负荷扰动 混沌振荡 二阶平均法 melnikov方法
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碰振准哈密顿系统局部亚谐轨道的Melnikov方法 被引量:4
3
作者 张思进 文桂林 +1 位作者 王紧业 徐慧东 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期214-219,共6页
将Melnikov方法应用于碰振准哈密顿系统的局部亚谐轨道,推导出了局部亚谐轨道的Melnikov函数。该函数可以用于确定存在局部亚谐轨道及极限环分岔的条件。给出的局部亚谐轨道Melnikov函数和同宿轨道Melnikov函数共同揭示了准哈密顿系统... 将Melnikov方法应用于碰振准哈密顿系统的局部亚谐轨道,推导出了局部亚谐轨道的Melnikov函数。该函数可以用于确定存在局部亚谐轨道及极限环分岔的条件。给出的局部亚谐轨道Melnikov函数和同宿轨道Melnikov函数共同揭示了准哈密顿系统的诸多动力学特征;然后,通过数值方法模拟受迫碰振振子运动,验证了局部亚谐Melnikov函数的正确性。 展开更多
关键词 melnikov方法 局部亚谐轨道 碰振准哈密顿系统 同宿轨道 POINCARÉ映射
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限幅型非光滑吸振器模型的稳定性与周期运动研究
4
作者 郭子玉 李静 +1 位作者 朱绍涛 张伟 《动力学与控制学报》 2024年第5期8-15,共8页
本文研究具有分段光滑特性的限幅型吸振器模型的稳定性与周期运动.建立一类限幅型非光滑吸振器的动力学模型,探讨模型容许平衡点的存在性,通过Liénard-Chipart稳定性准则,分析容许平衡点的稳定性.通过参数变换,将限幅型吸振器模型... 本文研究具有分段光滑特性的限幅型吸振器模型的稳定性与周期运动.建立一类限幅型非光滑吸振器的动力学模型,探讨模型容许平衡点的存在性,通过Liénard-Chipart稳定性准则,分析容许平衡点的稳定性.通过参数变换,将限幅型吸振器模型转化为具有两个切换流形的四维分段光滑系统.通过计算系统首次积分,获得四维含参分段光滑动力系统在其未扰系统存在一族周期轨条件下的Melnikov函数.探讨不同参数条件下系统周期轨的存在性及个数,并利用数值模拟方法给出其相图构型,验证理论结果的正确性.研究结果表明不同的间隙参数影响系统周期轨个数及相对位置. 展开更多
关键词 非光滑吸振器 高维分段光滑系统 稳定性 周期运动 melnikov方法
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基于随机Melnikov方法的甲板上浪船舶混沌运动研究 被引量:5
5
作者 刘利琴 唐友刚 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第10期1075-1081,共7页
应用随机Melnikov方法和庞加莱截面研究甲板上浪时船舶的混沌运动。考虑甲板上浪对船舶静稳性的影响,建立随机横浪中船舶横摇运动方程。由随机Melnikov过程结合均方准则确定船舶产生混沌运动的参数域,计算不同参数域中船舶横摇响应的庞... 应用随机Melnikov方法和庞加莱截面研究甲板上浪时船舶的混沌运动。考虑甲板上浪对船舶静稳性的影响,建立随机横浪中船舶横摇运动方程。由随机Melnikov过程结合均方准则确定船舶产生混沌运动的参数域,计算不同参数域中船舶横摇响应的庞加莱截面和时间历程。结果表明,增加船舶阻尼将抑制混沌运动的发生。甲板上浪时船舶横摇响应的庞加莱截面上有两个吸引域,船舶运动过程有两个横摇中心。在非混沌参数域中,船舶只围绕其中的一个横摇中心运动;在混沌参数域中,发生由一个横摇中心到另一个横摇中心的随机跳跃。 展开更多
关键词 甲板上浪 混沌运动 随机melnikov方法 庞加莱截面
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拟周期激励下分段不对称振子的全局动力学
6
作者 杨兆虎 李险峰 +1 位作者 李登辉 周碧柳 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3012-3022,共11页
分段线性振子是一类强非线性系统,广泛存在于工程和数学领域.例如用永磁铁和悬臂梁构造分段线性能量阱,用分段线性模型逼近非线性振子,这类系统具有复杂的动力学行为.目前关于分段线性振子的研究主要考虑单频激励情形,对于拟周期激励系... 分段线性振子是一类强非线性系统,广泛存在于工程和数学领域.例如用永磁铁和悬臂梁构造分段线性能量阱,用分段线性模型逼近非线性振子,这类系统具有复杂的动力学行为.目前关于分段线性振子的研究主要考虑单频激励情形,对于拟周期激励系统研究较少.然而在实际工程中,外部激励通常为多频激励.文章通过广义的Melnikov方法,研究了拟周期激励下一类分段不对称振子的全局动力学,得到了同宿轨道横截相交的条件,由此给出了系统发生Smale马蹄型混沌的阈值.通过时间历程图、相图、Poincaré截面图和最大Lyapunov指数图验证了理论结果,并分析了阻尼、弹簧刚度及外激励幅值对系统混沌运动的影响.此外,发现了系统的拟周期吸引子经环面倍化路径和分形路径演化为奇异非混沌吸引子的特殊现象.奇异非混沌吸引子是一类具有分形几何结构,但最大Lyapunov指数非正的吸引子,这类吸引子可看作一种介于拟周期吸引子和混沌吸引子之间的特殊吸引子.对奇异非混沌吸引子的产生机理和拓扑结构的研究有助于更好地理解多频激励系统中的分岔和混沌现象. 展开更多
关键词 分段不对称振子 拟周期激励 混沌 melnikov 方法 奇异非混沌吸引子
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Melnikov方法在输流管混沌运动研究中的应用 被引量:3
7
作者 邹光胜 金基铎 闻邦椿 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2004年第2期29-32,共4页
对基础简谐运动激励下两端固定输流管道的混沌运动进行了研究.推导出了系统的运动方程,确定了系统存在的平衡点及其稳定性,计算出了未扰系统的同宿轨道,并利用Melnikov方法得到了系统发生混沌运动时参数需满足的临界条件,同时还利用相... 对基础简谐运动激励下两端固定输流管道的混沌运动进行了研究.推导出了系统的运动方程,确定了系统存在的平衡点及其稳定性,计算出了未扰系统的同宿轨道,并利用Melnikov方法得到了系统发生混沌运动时参数需满足的临界条件,同时还利用相平面图和Poincare映射等方法对管道的混沌运动进行了数值模拟.通过比较发现,由Melnikov方法确定的临界参数值要稍小于数值模拟中首次观察到混沌运动时对应的临界值. 展开更多
关键词 melnikov方法 输流管 混沌运动 数值模拟 简谐运动 流体力学
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非均质物理双摆的混沌特性研究
8
作者 孔令辉 刘丁杨 蹇开林 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期106-118,共13页
为了解决工程实际中材料质量不均匀分布对双摆系统运动的影响,在均质物理双摆模型的基础上,将摆的质心位置和摆的转动惯量提取为变量,建立非均质双摆模型。将非均质双摆系统由Hamilton系统近似为拟Hamilton系统,运用双自由度的Melnikov... 为了解决工程实际中材料质量不均匀分布对双摆系统运动的影响,在均质物理双摆模型的基础上,将摆的质心位置和摆的转动惯量提取为变量,建立非均质双摆模型。将非均质双摆系统由Hamilton系统近似为拟Hamilton系统,运用双自由度的Melnikov法,得到拟Hamilton系统存在Smale马蹄意义下混沌的能量阈值,以此作为Hamilton系统的混沌条件。利用最大Lyapunov指数图、分岔图、Poincaré截面图等数值方法验证混沌条件的正确性,并详细分析了各参数对系统运动状态的影响和作用机制。结果表明,非均质双摆的混沌阈值有较高复杂性,而且摆长、摆重、第一摆的质心位置同时影响着系统的能量与混沌阈值,解释了质心位置和转动惯量等参数发生变化时,系统在混沌和拟周期之间交替变换的原因。进一步研究了参数取值与Melnikov法适用性之间的关系,通过数值仿真分类讨论了Melnikov法不适用时的参数取值情况。 展开更多
关键词 非均质物理双摆 混沌 拟周期 melnikov
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非光滑系统全局动力学Melnikov方法的研究进展 被引量:8
9
作者 李双宝 马茜茜 张伟 《动力学与控制学报》 2020年第2期9-20,共12页
近年来,非光滑系统的全局动力学问题引起了国内外学者的广泛关注.由于系统的非光滑性,使得经典的Melnikov方法在非光滑系统全局动力学的研究中不再适用,因此,推广非光滑系统全局分岔和混沌动力学的Melnikov方法是近年来非光滑系统研究... 近年来,非光滑系统的全局动力学问题引起了国内外学者的广泛关注.由于系统的非光滑性,使得经典的Melnikov方法在非光滑系统全局动力学的研究中不再适用,因此,推广非光滑系统全局分岔和混沌动力学的Melnikov方法是近年来非光滑系统研究的一个难点和热点问题.本文对近年来在此领域的研究进展进行了全面的综述比较,特别地考虑解析方法应具有几何直观性和工程计算方面的优势,介绍了本文作者近几年来发展非光滑系统全局动力学Melnikov方法的研究工作. 展开更多
关键词 非光滑系统 开关流形 同宿轨道 melnikov方法 碰撞映射
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用Melnikov函数的数值积分法估计混沌阈值 被引量:11
10
作者 李亚峻 李月 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2004年第12期2692-2695,共4页
用Melnikov方法对含高阶非线性项的微分方程进行研究。由于很难得到Melnikov函数的解析表达式,故采用数值积分法求解,从而得到可能出现混沌的阈值曲线。并由给定参数计算出相应的混沌阈值,数值仿真结果与Melnikov函数的数值解是一致的。
关键词 melnikov函数 数值积分法 SIMPSON公式 混沌
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一类附加斜弹簧支撑的悬臂梁碰撞系统的全局动力学
11
作者 张绎沣 徐慧东 张建文 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1308-1319,共12页
本文研究了双侧非对称刚性约束下附加斜弹簧支撑的悬臂梁碰撞系统的次谐分岔和混沌的全局动力学。由于斜弹簧支撑结构的刚度项为超越函数,给解析研究系统混沌和次谐分岔造成很大的困难。本文近似拟合了该系统的刚度项,并对比分析了近似... 本文研究了双侧非对称刚性约束下附加斜弹簧支撑的悬臂梁碰撞系统的次谐分岔和混沌的全局动力学。由于斜弹簧支撑结构的刚度项为超越函数,给解析研究系统混沌和次谐分岔造成很大的困难。本文近似拟合了该系统的刚度项,并对比分析了近似系统和原系统的同宿轨道及其内部的次谐轨道。将Melnikov方法发展应用于非光滑的碰撞悬臂梁系统,给出了发生同宿混沌和次谐分岔的阀值条件。利用光滑流形的特征乘子结合碰撞函数分析了碰撞次谐轨道的稳定性,并分析了次谐分岔与混沌的关系。基于阀值条件研究了阻尼、激励频率、激励幅值以及碰撞恢复系数对混沌和次谐分岔的影响,进一步验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 非线性振动 碰撞悬臂梁 同宿混沌 次谐分岔 melnikov方法
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受扰细杆的Melnikov分析
12
作者 赵广慧 张年梅 杨桂通 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期511-515,共5页
研究了计入Peierls-Nabarro(P-N)力和固体黏性效应的一维金属杆在简谐外力扰动下的动力响应,其位移波的运动规律是Sine-Gordon(SG)型方程.采用集结坐标(collectivecoordinate)将方程的解设为未扰系统呼吸子解的形式,研究扰动作用下,组... 研究了计入Peierls-Nabarro(P-N)力和固体黏性效应的一维金属杆在简谐外力扰动下的动力响应,其位移波的运动规律是Sine-Gordon(SG)型方程.采用集结坐标(collectivecoordinate)将方程的解设为未扰系统呼吸子解的形式,研究扰动作用下,组成呼吸子的扭结-反扭结波的中心的分离.通过用集结坐标表示系统的哈密顿量,从而将SG型方程转化为常微分方程组.分析了未扰系统的异宿轨道,并将之用于Melnikov方法对系统进行分析,给出横截异宿点出现的必要条件,从而预测混沌运动的发生. 展开更多
关键词 集结坐标 SINE-GORDON方程 melnikov方法 异宿轨道 混沌
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Melnikov方法和圆型平面限制性三体问题的横截同宿研究
13
作者 朱如曾 向程 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1996年第12期1113-1122,共10页
本文对由两自由度近可积哈密顿系统经非正则变换而得到的,具有高阶不动点的非哈密顿系统给出了判别横截同宿轨和横截异宿轨存在性的两条判据。对原二体质量比很小时近可积圆型平面限制性三体问题,采用本文判据证明存在横截同宿轨,从而... 本文对由两自由度近可积哈密顿系统经非正则变换而得到的,具有高阶不动点的非哈密顿系统给出了判别横截同宿轨和横截异宿轨存在性的两条判据。对原二体质量比很小时近可积圆型平面限制性三体问题,采用本文判据证明存在横截同宿轨,从而存在横截同宿穿插现象;还在一定假设下证明了存在横截异宿轨;并给出了全局定性相图。 展开更多
关键词 限制性 三体问题 横截同宿轨 melnikov
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二自由度碰振准哈密顿系统双碰周期解的Melnikov方法
14
作者 张思进 刘喻 吉德三 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期67-74,共8页
采用摄动法和Poincaré映射方法推导出了具有立方非线性项和外部激励项的二自由度碰振系统周期解的扩展Melnikov函数,并运用该Melnikov函数研究了二自由度碰振系统的双碰周期解特性,确定了系统稳定双碰周期2运动的存在条件,即在参... 采用摄动法和Poincaré映射方法推导出了具有立方非线性项和外部激励项的二自由度碰振系统周期解的扩展Melnikov函数,并运用该Melnikov函数研究了二自由度碰振系统的双碰周期解特性,确定了系统稳定双碰周期2运动的存在条件,即在参数域内的一条临界曲线.通过数值模拟验证,结果表明:该临界曲线下方区域参数是双碰周期2运动,上方区域参数是非双碰周期2运动;当保持其他参数不变,仅增加系统激励幅值f时,系统的运动状态会从多碰多周期运动逐步向双碰周期2运动转变;当保持其他参数不变,仅增加系统恢复系数η0时,系统的运动状态会从双碰周期2运动逐步向多碰多周期运动转变. 展开更多
关键词 碰振系统 melnikov方法 双碰周期2运动 POINCARÉ映射 扩展melnikov函数
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具有积分因子的平面多项式系统的极限环个数
15
作者 白龙 《宁夏师范学院学报》 2024年第10期39-45,94,共8页
应用Melnikov函数法,研究一类具有积分因子的平面多项式系统在2次多项式扰动下极限环的最大个数问题.推导系统的一阶Melnikov函数的表达式,得到系统的一阶Melnikov函数恒为0;然后探讨系统的二阶Melnikov函数,得出该系统最多有5个极限环... 应用Melnikov函数法,研究一类具有积分因子的平面多项式系统在2次多项式扰动下极限环的最大个数问题.推导系统的一阶Melnikov函数的表达式,得到系统的一阶Melnikov函数恒为0;然后探讨系统的二阶Melnikov函数,得出该系统最多有5个极限环(计重数).该研究结果对于一般具有积分因子的多项式系统的极限环个数研究有一定应用价值. 展开更多
关键词 平面多项式系统 极限环 melnikov函数法 积分因子 HILBERT第16问题
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利用Melnikov方法研究指数二分性
16
作者 曾唯尧 《长沙铁道学院学报》 CSCD 1997年第2期1-7,共7页
本文首先把Melnikov方法推广到一般的非自治系统,然后利用所得到的结果讨论了含小参数的非自治系统在R上存在指数二分性的条件.我们的结果推广了S.Wiggins[1]和K.J.Palmer[2][5]中的一些已知结果.
关键词 指数二分法 melnikov方法 同宿轨道 非自治系统
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基于Melnikov方法的船舶骑浪临界值预报研究 被引量:7
17
作者 储纪龙 鲁江 +1 位作者 韩阳 顾民 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2015年第A01期89-96,共8页
目前,国际海事组织(IMO)正在制定第二代完整稳性衡准横甩薄弱性衡准。横甩是船舶在波浪中三种典型倾覆现象之一,在横甩薄弱性衡准计算中,准确求解骑浪临界值是至关重要的。首先构造纵荡系统的Melnikov函数,其次求解Melnikov函数的一阶... 目前,国际海事组织(IMO)正在制定第二代完整稳性衡准横甩薄弱性衡准。横甩是船舶在波浪中三种典型倾覆现象之一,在横甩薄弱性衡准计算中,准确求解骑浪临界值是至关重要的。首先构造纵荡系统的Melnikov函数,其次求解Melnikov函数的一阶零点来确定系统的骑浪临界值。最后根据波浪中骑浪临界值的变化,计算分析横甩薄弱性衡准,为IMO横甩薄弱性衡准的制定提供技术支撑。 展开更多
关键词 第二代完整稳性衡准 横甩 melnikov方法 骑浪临界值
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非对称动力系统混沌分析的Melnikov方法 被引量:2
18
作者 刘亚冲 胡安康 +2 位作者 韩凤磊 汪春辉 卢雨 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期475-480,共6页
以Helmholtz-Duffing双势阱非对称动力系统为研究对象,首先分析了不同非对称参数σ下退化Hamilton系统的势函数与相平面,然后对于受谐和激励的非自治系统根据Melnikov理论推导了系统左右同宿轨道出现混沌运动的阈值条件,最后用数值模拟... 以Helmholtz-Duffing双势阱非对称动力系统为研究对象,首先分析了不同非对称参数σ下退化Hamilton系统的势函数与相平面,然后对于受谐和激励的非自治系统根据Melnikov理论推导了系统左右同宿轨道出现混沌运动的阈值条件,最后用数值模拟得到系统的安全池并观察了安全池随激励幅值变化的侵蚀现象,从而验证了解析结果的正确性.理论分析和数值计算表明:0<σ<1时,系统左半部分受主要影响;σ>1时,右半部分受主要影响;Melnikov方法可有效预估非对称系统混沌阈值,并且对于同一非对称参数σ,存在一个临界频率使得系统左右两部分的混沌阈值在这一频率点相等. 展开更多
关键词 非对称 melnikov方法 混沌 安全池
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混沌系统反馈控制的Melnikov分析 被引量:4
19
作者 方燕燕 徐振源 蔡朝洪 《无锡轻工大学学报(食品与生物技术)》 CSCD 北大核心 2001年第6期624-629,共6页
提出一种新的对混沌系统进行控制的方法 .通过外加一个基于系统变量的简单反馈控制项 +Px ,调整反馈控制项中的参数值P ,引导系统转化为低周期运动 .同时 ,以Duffing系统为例 ,用Melnikov方法 ,较成功地解释了该方法进行混沌控制的数学... 提出一种新的对混沌系统进行控制的方法 .通过外加一个基于系统变量的简单反馈控制项 +Px ,调整反馈控制项中的参数值P ,引导系统转化为低周期运动 .同时 ,以Duffing系统为例 ,用Melnikov方法 ,较成功地解释了该方法进行混沌控制的数学物理机理 .计算机仿真的结果表明了理论分析的正确性及用于实践的可行性 . 展开更多
关键词 混沌控制 反馈 melnikov方法 melnikov函数
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高间Melnikov方法 被引量:2
20
作者 郭友中 刘曾荣 +1 位作者 江霞妹 韩志斌 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1991年第1期19-30,共12页
本文把原有Melnikov方法推广到高阶情况.找到了二阶次谐Melnikov函数表达式,并且证明了在一定条件下可以用二阶次谐Melnikov函数来判定系统的次谐或超次谐的存在.
关键词 melnikov 次谐分叉 超次谐分叉
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