【摘要】：含能材料被廣泛應用于武器系統(tǒng)和民爆器材中，感度特征是衡量含能材料使用可靠性和安全穩(wěn)定性的重要指標。設計新型含能材料結構并理論預測其感度性能成為近年來一個研究熱點。本課題以大量常規(guī)含能化合物的實測感度數(shù)據(jù)為基礎，利用量化計算得到的分子結構參數(shù)，對含能材料的熱感度進行數(shù)理統(tǒng)計分析，并建立預測模型。 獲得的主要研究成果與創(chuàng)新點如下： （1）采用量子化學計算方法，對68種常見單質含能化合物的分子結構進行了量化計算，得到了含能化合物的穩(wěn)定結構以及大量分子結構參數(shù)，從不同角度描述了分子的結構特性。 （2）采用統(tǒng)計學方法，并參考各個參數(shù)在熱爆炸過程中的實際物理意義對所得數(shù)據(jù)進行理論分析，從分子量化計算參數(shù)中挑選出了8種參數(shù)作為分子結構的“表述量”作為預測建模的輸入量。模型輸入量具有了與熱感度明確的物理關系，而不是單純的統(tǒng)計學關系。為后續(xù)研究，特別是新型含能化合物的分子設計提供參考。 （3）將分子結構“表述量”進行歸一化處理，采用神經網絡作為建模工具，選擇合適的訓練方法并反復調整模型參數(shù)，建立含能化合物熱感度預測模型，并將模型預測結果與實測值進行比較。所得神經網絡模型在驗證集上的預測值與實測值之間的皮爾森相關系數(shù)為0.884，調整后的擬合系數(shù)為0.771，每種物質預測值與實測值之間誤差的均方差為33.27℃，表明模型具有很好的預測能力。 （4）將建立好的神經網絡模型的關鍵參數(shù)讀取出來，采用MATLB編輯成可獨立運行的界面程序。將理論計算得到的分子結構參數(shù)輸入程序的輸入框中，，點擊計算，便會在輸出框內讀取到相應含能材料熱感度的理論預測值，操作簡便。并采用Williams法對模型的適用范圍做了分析和評價計算，模型應用限定值h可以利用含能化合物的分子結構“表述量”進行計算（0＜h＜0.5745）。
【圖文】：

課題主要工作內容圖示

機械刺激導致爆炸反應的過程原理圖
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ560.1

【參考文獻】

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本文編號：2628038