密度是決定含能材料爆轟性能的重要參數(shù)。為評(píng)估現(xiàn)有CHON類含能材料密度的計(jì)算方法,對(duì)等電子密度面法、分子表面靜電勢(shì)法、基團(tuán)加和法、晶體堆積法、定量構(gòu)效關(guān)系法、經(jīng)驗(yàn)公式法等進(jìn)行分析和歸類。結(jié)果表明,基于分子體積預(yù)測(cè)方法的精度取決于分子間和分子內(nèi)相互作用對(duì)密度影響描述的準(zhǔn)確度。其中,準(zhǔn)確描述氫鍵和van der Waals作用充滿了挑戰(zhàn)性�；诰w體積計(jì)算密度的核心在于晶體結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè),結(jié)構(gòu)搜索要面對(duì)巨大的狀態(tài)空間和高度復(fù)雜的能量曲面的困難,預(yù)測(cè)效率是亟待解決的問題。體積加和法和經(jīng)驗(yàn)公式法存在無法區(qū)分同分異構(gòu)體和晶型的缺點(diǎn),且對(duì)新發(fā)現(xiàn)的具有特殊結(jié)構(gòu)的分子由于缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)難以獲得準(zhǔn)確的經(jīng)驗(yàn)參數(shù),計(jì)算結(jié)果偏差較大。引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法以及支持向量機(jī)等機(jī)器學(xué)習(xí)算法后,定量構(gòu)效關(guān)系法在含能化合物性能與結(jié)構(gòu)關(guān)系研究中取得很大成就,模型精度進(jìn)一步提高將為基于材料基因組模式的含能材料設(shè)計(jì)研發(fā)奠定基礎(chǔ),這也是今后密度預(yù)測(cè)方法發(fā)展的主要方向。

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【文章目錄】：
1 引言
2 基于分子體積計(jì)算密度
    2.1 等電子密度面法
    2.2 分子表面靜電勢(shì)校正法
    2.3 基團(tuán)加和法
3 基于晶體結(jié)構(gòu)計(jì)算密度
    3.1 量化方法優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)
        3.1.1 密度泛函理論的色散校正
        3.1.2 分子動(dòng)力學(xué)結(jié)合第一原理
        3.1.3 半經(jīng)驗(yàn)方法
    3.2 勢(shì)能面搜索預(yù)測(cè)晶體結(jié)構(gòu)
        3.2.1 模擬退火法
        3.2.2 隨機(jī)搜索法
        3.2.3 進(jìn)化算法
        3.2.4 粒子群優(yōu)化算法
4 基于數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法預(yù)測(cè)密度
    4.1 定量構(gòu)效關(guān)系模型
        4.1.1 回歸分析
        4.1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        4.1.3 改進(jìn)的遺傳算法
    4.2 經(jīng)驗(yàn)公式估算法
5 展望



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