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摘要
为计算旋转稳定弹丸的非线性角运动吸引域，提出通过计算原点处次临界Hopf分岔极限环半径，从而得到平衡点吸引域的计算方法。该方法首先推导了包含几何非线性和气动非线性的弹丸非线性角运动方程。然后通过分析原点及其周围平衡点的性质，将原点的吸引域分为三类。针对原点为非唯一稳定平衡点的情况，根据对称性得到原点的吸引域。针对原点为唯一稳定平衡点的情况，通过计算原点处次临界Hopf分岔极限环半径得到其吸引域。以某型155 mm榴弹为例进行分析计算和仿真验证。结果表明，所采用方法能够准确计算原点周围不稳定的极限环，且该极限环就是原点吸引域的边界。通过计算分析了马格努斯力矩三次项系数、弹丸初速和密度对原点吸引域大小的影响，解释了一些弹丸出现非线性现象的原因，可为旋转弹丸的气动设计和射击选择提供参考。
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单位中国航天科工集团公司; 南京理工大学
