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摘要：感度是指含能材料受到外界能量冲击时发生爆炸的难易程度，其大小将直接影响的存储、运输及运用，是含能材料的一项重要参数。人们根据不同能量冲击形式将感度分为热感度、机械感度、冲击波感度等。其中最常用来表示撞击感度(机械感度的一种)的物理量为H-(50)，它表示用质量为2.5kg的落锤仪对进行试验，在达到50%爆炸几率时的落高。本论文主要通过两种策略对硝基类含能材料的撞击感度进行探讨：(1)基于分子电拓扑结构论述，将分子结构划分为若干结构单元，用结构单元的数量预测感度；(2)根据量子化学论述，利用Gaussian程序计算出的量子化学描述符作为自变量，预测含能材料的感度。首先我们在现有5种分子结构描述符(氧平衡OB_(100)，活性指数F，活泼氢，α-CH，α-OH，对称性)的基础上，提出并引入了4种分子结构描述符(分子内氢键，同位碳原子上基团数，邻位碳原子上基团数，间位碳原子上基团数)。根据9种描述符，采取逐步回归和支持向量回归策略，对156个硝基分子的撞击感度进行了建模与探讨，运用8个检验样本对所建模型进行了进一步的检验。结果表明：仅氧平衡OB100、活性指数F、分子内氢键以及α‐CH被逐步回归选为自变量，可见分子内氢键对感度的影响较大。其次我们又选用35个样本，并结合最低未占用轨道能(Elumo)及其他自变量对感度进行了建模、预测，结果显示分子内氢键与感度具有较强的相关性。随后我们利用35个样本中含有分子内氢键的15个分子结构，对分子内氢键的定义式作了尝试性改善和探讨。相关量子化学参数由DFT论述，在B3LYP/6-31+G*的基组水平下，由Gaussian程序计算得到。结果表明，在三个关于分子内氢键的描述符中，由定义式ND=∑Q_OQ_H/R_(OH)所建模型误差最小，其中Q_O与Q_H为氧原子与氢原子的R_(O-H)净电荷，R_(O-H)为形成氢键的氧原子与氢原子之间的距离。最后我们发现，用于探讨含能材料感度的分子电拓扑结构论述与策略同样可以用于预测化学分子的玻璃化转变温度的探讨中，且所建模型误差比文献报道值小。首先，我们根据电拓扑结构指数论述将多酚类分子的分子结构划分为若干结构单元，用结构单元的数量及相对分子质量作为自变量预测其玻璃化转变温度；其次我们计算出各分子结构的活性指数F(邢郁明提出的用于探讨含能材料感度的描述符)，并用Hyperchem程序计算出各轨道能，结合其他参数，用逐步回归选取自变量并建模。结果表明，分子结构中的OH基团数对玻璃化转变温度影响最大，其次是活性指数F及最高占用轨道能E_(HOMO)，且所得误差比文献报道要小，可见F也可用于多酚类化合物玻璃化转变温度的建模与预测探讨。关键词：撞击感度论文含能材料论文多酚论文玻璃化转变温度论文支持向量回归论文
摘要3-5
ABSTRACT5-9
1 绪论9-15
1.1 探讨近况及探讨作用9-13
1.1.1 探讨近况9-10
1.1.2 感度的影响因素及其改善的相关策略10-13
1.1.3 探讨的作用13
1.2 本论文探讨的目的和探讨内容13-15
1.2.1 本论文探讨的目的13-14
1.2.2 本论文探讨的主要内容14-15
2 论述基础介绍15-25
2.1 求解薛定谔方程的三个近似15-16
2.2 密度泛函论述16-20
2.2.1 密度函数17
2.2.2 约化密度矩阵17-18
2.2.3 Kohn—Sham 方程18-20
2.2.4 B3LYP 杂化20
2.3 电拓扑结构指数论述20-21
2.3.1 原子类型分类规则21
2.4 支持向量回归基本原理21-25
2.4.1 统计学习论述的基本思想21-22
2.4.2 支持向量回归介绍22-25
3 用拓扑结构参数预测硝基类的撞击感度25-35
3.1 分子结构描述符及其模型的建立25-27
3.1.1 分子结构描述符25-26
3.1.2 模型的建立26-27
3.2 分子名称与相关数据27-31
3.3 结果浅析与讨论31-34
3.4 本章小结34-35
4 结合量子化学参数预测硝基类含能材料的撞击感度35-44
4.1 选用的结构描述符及所探讨的含能材料的名称与分子结构35-38
4.2 结果浅析与讨论38-43
4.3 本章小结43-44
5 基于分子结构参数预测多酚化合物玻璃化转变温度44-54
5.1 玻璃化转变温度的介绍44
5.2 所探讨的多酚化合物分子结构与描述符44-47
5.3 结果浅析与讨论47-53
5.4 本章小结53-54
6 结论与展望54-56
6.1 主要结论54-55
6.2 后续探讨工作的展望55-56
致谢56-57