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给出了一类3自由度单碰振动系统运动方程和状态方程，引入局部映射得到Poincare映射和Jacobi矩阵，通过Gram—Schmidt正交化和范数归一化得出该系统Lyapunov指数谱的计算方法。通过分岔图、相图和Lyapunov指数谱的表现形式，通过数值仿真分析该系统在一定参数下的动力学行为。结果表明，利用Lyapunov指数谱可以有效判断系统的稳定性，同时发现系统在一定参数下存在周期泡和混沌泡的现象，并且随着质量比的减小，系统运动由倍周期分岔序列进入混沌运动，导致周期泡和混沌泡现象的消失。