【摘要】：含能材料被廣泛應(yīng)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(biāo)。設(shè)計(jì)新型含能材料結(jié)構(gòu)并理論預(yù)測(cè)其感度性能成為近年來一個(gè)研究熱點(diǎn)。本課題以大量常規(guī)含能化合物的實(shí)測(cè)感度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用量化計(jì)算得到的分子結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)含能材料的熱感度進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，并建立預(yù)測(cè)模型。 獲得的主要研究成果與創(chuàng)新點(diǎn)如下： （1）采用量子化學(xué)計(jì)算方法，對(duì)68種常見單質(zhì)含能化合物的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了量化計(jì)算，得到了含能化合物的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)以及大量分子結(jié)構(gòu)參數(shù)，從不同角度描述了分子的結(jié)構(gòu)特性。 （2）采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，并參考各個(gè)參數(shù)在熱爆炸過程中的實(shí)際物理意義對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行理論分析，從分子量化計(jì)算參數(shù)中挑選出了8種參數(shù)作為分子結(jié)構(gòu)的“表述量”作為預(yù)測(cè)建模的輸入量。模型輸入量具有了與熱感度明確的物理關(guān)系，而不是單純的統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)系。為后續(xù)研究，特別是新型含能化合物的分子設(shè)計(jì)提供參考。 （3）將分子結(jié)構(gòu)“表述量”進(jìn)行歸一化處理，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為建模工具，選擇合適的訓(xùn)練方法并反復(fù)調(diào)整模型參數(shù)，建立含能化合物熱感度預(yù)測(cè)模型，并將模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較。所得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在驗(yàn)證集上的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值之間的皮爾森相關(guān)系數(shù)為0.884，調(diào)整后的擬合系數(shù)為0.771，每種物質(zhì)預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值之間誤差的均方差為33.27℃，表明模型具有很好的預(yù)測(cè)能力。 （4）將建立好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的關(guān)鍵參數(shù)讀取出來，采用MATLB編輯成可獨(dú)立運(yùn)行的界面程序。將理論計(jì)算得到的分子結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入程序的輸入框中，，點(diǎn)擊計(jì)算，便會(huì)在輸出框內(nèi)讀取到相應(yīng)含能材料熱感度的理論預(yù)測(cè)值，操作簡(jiǎn)便。并采用Williams法對(duì)模型的適用范圍做了分析和評(píng)價(jià)計(jì)算，模型應(yīng)用限定值h可以利用含能化合物的分子結(jié)構(gòu)“表述量”進(jìn)行計(jì)算（0＜h＜0.5745）。
【圖文】：

課題主要工作內(nèi)容圖示

機(jī)械刺激導(dǎo)致爆炸反應(yīng)的過程原理圖
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ560.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2628038