3-氰基-4-硝基氧化呋咱合成及性能

以丙二腈为原料,经过重氮化、加成、环化及氧化反应合成了3-氰基-4-硝基氧化呋咱,其中环化和氧化反应收率分别为55.1%和83.8%。利用红外光谱、核磁共振、元素分析对3-氰基-4-硝基氧化呋咱进行了结构表征。通过对3-氰基-4-硝基氧化呋咱和3-氰基-4-硝基呋咱~(13)CNMR谱归属研究,确定了氧化呋咱环外配位氧位置。采用量子化学方法优化了3-氰基-4-硝基氧化呋咱分子构型,计算了键级,预估了理论密度(ρ)、标准生成焓(Δ_fH(s))、爆速(D)和爆压(p)。结果表明,3-氰基-4-硝基氧化呋咱分子键级最小的键为N(1)—O(4)(0.84)和C(6)—N(9)(0.91),为分子中易分解点;3-氰基-4-硝基氧化呋咱的ρ、Δ_fH(s)、D和p值分别为1.74 g·cm~(-3)、352.6 k J·mol~(-1)、8352 m·s~(-1)和30.9 GPa,是一种能量水平较高的含能化合物。     

BTATz二聚体分子间相互作用的理论计算

在DFT-B3LYP/6-31G*水平下,求得3,6-双(1-氢-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-1,2,4,5-四嗪(BTATz)二聚体势能面上6种优化几何构型和电子结构。经基组叠加误差(BSSE)和零点能(ZPE)校正,求得分子间最大相互作用能为-68.82 kJ.mol-1。由自然键轨道(NBO)分析揭示了分子间相互作用的本质。对优化构型进行振动分析,并基于统计热力学求得200.0～800.0 K温度范围从单体形成二聚体的热力学性质变化,发现二聚主要由强氢键所贡献。二聚过程在200.0～400.0 K均能自发进行。     

叠氮甲烷二聚体分子间相互作用的abinitio研究

运用ab initio方法,在HF水平6-311G**基组下求得叠氮甲烷二聚体势能面上六种优化构型和电子结构.经MP2电子相关和基组叠加误差(BSSE)以及零点能(ZPE)校正,求得分子间相互作用能;结合能(9.49 kJ*mol-1)最大的二聚体为存在两个CHN氢键的六元环构型,属于D2h群.探讨了甲基内旋转对相互作用能的影响.由自然键轨道(NBO)分析揭示了相互作用的本质.对单体和六种二聚体优化构型进行简谐振动分析,研究了IR光谱变化规律.此外还基于统计热力学求得273.15～800.00 K温度范围从单体形成二聚体的热力学性质变化.     

3,3'-二硝胺基-4,4'-氧化偶氮呋咱基含能离子盐的合成及性能（英文）

以3,3'-二胺基-4,4'-氧化偶氮呋咱(AOF)为原料,经纯硝酸硝化得到3,3'-二硝胺基-4,4'-氧化偶氮呋咱(NOF)。通过复分解反应与多氮阳离子(碳酰肼(CBH)、氨基胍(AG))结合得到了两种新的含能离子盐—3,3'-二硝胺基-4,4'-氧化偶氮呋咱碳酰肼盐(NOF-CBH)和3,3'-二硝胺基-4,4'-氧化偶氮呋咱氨基胍盐(NOF-AG)。通过1H NMR、13C NMR、IR及元素分析表征了化合物的结构。用TG-DTG研究了化合物的热行为。采用量子化学方法对比研究了NOF及其阴离子NOF2-的几何构型。预估了化合物的爆轰性能。结果表明,NOF-CBH和NOF-AG的初始分解温度分别为144.9,151.6℃,高于NOF的90℃。NOF-CBH和NOF-AG的标准摩尔生成焓分别为515.86 kJ·mol-1和815.96 kJ·mol-1,密度分别为1.82 g·cm-3和1.75 g·cm-3,理论爆速均大于8500m·s-1。     

3,4-二(氟二硝甲基)氧化呋咱:一种高密度氧化剂

以3,4-二(偕氯肟基)氧化呋咱为原料,经过重氮化、硝化、成盐及氟化合成了一种含氟二硝基甲基的高密度氧化剂3,4-二(氟二硝甲基)氧化呋咱,利用红外光谱、核磁共振(~(13)C NMR和~(19)F NMR)、元素分析对3,4-二(氟二硝甲基)氧化呋咱进行了结构表征。采用差示扫描量热技术(DSC)研究了3,4-二(氟二硝甲基)氧化呋咱的热分解过程。采用密度泛函理论方法,在B3LYP/6-31+G(d, p)水平上优化了3,4-二(氟二硝甲基)氧化呋咱分子构型,预估了理论密度(ρ)、标准生成焓(Δf H(s))、爆速(D)和爆压(P)。结果表明,3,4-二(氟二硝甲基)氧化呋咱的热稳定性良好,在高温下具有挥发特性;3,4-二(氟二硝甲基)氧化呋咱的ρ、Δf H(s)、D和P值分别为2.01 g/cm~3、-78.6 k J/mol、9 025 m/s和38.5GPa,是一种能量水平较高的氧化剂。     

3,4-二硝基吡唑与六硝基六氮杂异伍兹烷分子间相互作用的理论研究

为研究钝感炸药3,4-二硝基吡唑(DNP)与高能炸药六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)分子间相互作用,基于密度泛函理论(DFT)优化了DNP/CL-20复合物的结构,得到六种稳定构型;运用自然键轨道(NBO)、电子密度拓扑和约化密度梯度(RDG)分析了复合物中分子间相互作用类型。从CL-20引发键的键长、键解离能、键级和相关硝基电荷与复合物电子密度差等方面分析了分子间相互作用对CL-20感度的影响。结果表明,DNP/CL-20复合物中存在分子间氢键和范德华作用,包括N—H…O、C—H…O和N…O、O…O作用。硝基电荷和电子密度差分析表明这些分子间作用影响了CL-20分子的电荷分布和电子密度分布,改变CL-20引发键稳定性,导致其感度下降。CL-20引发键键长、键级、键解离能和键临界点电子密度的变化量之间具有良好的线性关系。六种构型的相互作用能大小排序为:构型Ⅳ构型Ⅵ构型Ⅲ构型Ⅴ构型Ⅱ构型Ⅰ。     

3-4-双(3'-硝基苯-1'-基)氧化呋咱的热分解机理及量子化学研究

采用Gaussian 98中的DFT-B3LYP方法在6-31 G(d,p)基组水平下对3,4-双(3'-硝基苯-1'-基)氧化呋咱进行结构全优化及Wiberg键级计算,并采用TG-DSC-FITR-MS分析方法对其热分解机理进行研究.在优化的几何构型中,氧化呋咱环的六个原子为共平面结构,其中 O-N 配位键与双键相似.呋咱环内靠近配位氧的 O-N 键级最弱,为0.8769.结合热解气相产物分析与键级计算推测3,4-双(3'-硝基苯-1'-基)氧化呋咱的热解初始步骤为氧化呋咱环内 N-O 键的断裂;推测其热分解反应历程为氧化呋咱环首先开环分解为气体小分子及硝基苯,硝基苯再经自由基分解或异构化为亚硝基氧苯分解.     

DNTF原位红外热分解动力学及机理

为了深入研究3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）特征基团的热分解特性,采用差示扫描量热法（DSC）、快速扫描傅里叶变换红外光谱法（FTIR）分析了DNTF的凝聚相热分解特性;利用变温红外原位池技术在2.5,5.0,10.0 ℃·min^-1等三种升温速率下研究了DNTF的特征基团随时间（温度）的变化;采用Coats-Redfern法计算得到了DNTF的硝基、呋咱环、氧化呋咱环的热分解动力学参数;基于DNTF的特征基团热分解特性,推测了DNTF的热分解机理。结果表明：DNTF特征基团的热分解受三维扩散机理控制,DNTF分子内的基团反应活性为硝基>氧化呋咱环>呋咱环,随着加热速率提高,各基团的反应活性表现出增大的趋势。推测DNTF热分解过程为C─NO₂先断裂,然后连接呋咱环和氧化呋咱环的C─C键断裂,最后氧化呋咱环和呋咱环中N─O键断裂,且氧化呋咱环比呋咱环更快发生分解。     

3,4-二（3-氰基氧化呋咱基）氧化呋咱合成、晶体结构与性能

以3,4-二氰基氧化呋咱为原料,利用氰基的多步官能团转化合成了联三氧化呋咱含能化合物3,4-二(3-氰基氧化呋咱基)氧化呋咱(BCTFO).利用红外光谱、核磁共振、元素分析对产物结构进行了表征,结合GIAO法理论模拟,完成了13C NMR和15N NMR谱的归属研究.首次培养了适合单晶X-射线衍射分析的BCTFO单晶,测试结果发现BCTFO属于单斜晶系,空间群为C2/c,a=19.742(4)?,b=8.851(2)?,c=29.275(7)?,V=4951.3(19)?3,Z=8,ρ=1.75 g?cm-3,F(000)=2600,S=1.043,R1=0.0491,wR2=0.1375.基于实测密度(ρ=1.76 g?cm-3)和预估生成焓(ΔfH(s)=806.7 kJ?mol-1),利用Explo5(V6.04)软件预估BCTFO的爆速(D)和爆压(P)分别为8086 m·s-1和27.3 GPa.采用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)研究了BCTFO的热分解过程,其热分解峰温为235.4℃.按BAM标准方法测试BCTFO的感度,其撞击感度为16 J,摩擦感度为330 N.     

多硝甲基氧化偶氮呋咱含能衍生物爆轰与安全性能理论研究

为了考察多硝甲基氧化偶氮呋咱含能衍生物的爆轰与安全性能,基于密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31G**基组水平上,对比研究了硝基氧化偶氮、三硝甲基氧化偶氮及氟二硝甲基氧化偶氮三种含能基团对呋咱、偶氮呋咱、氧化偶氮呋咱及呋咱醚的几何构型、静电势分布、密度、生成焓、氧平衡、爆速、爆压、键离解能以及撞击感度的影响。结果表明,三硝甲基氧化偶氮基团与氟二硝甲基氧化偶氮基团均可大幅提高呋咱衍生物的密度和氧平衡,氟二硝甲基氧化偶氮基团还可大幅提高呋咱衍生物的爆速和爆压,且具有良好的热稳定性和撞击感度特性。基于12种呋咱含能衍生物理论计算结果,筛选出一种高能量密度化合物:3,3′-双(氟二硝甲基氧化偶氮基)-4,4′-氧化偶氮呋咱,其密度为2.019g·cm~(-3)、爆速为9.735km·s~(-1)、爆压为44.90GPa、特性落高为36cm。     

微小型多旋翼飞行器的非线性建模研究

针对目前微小型多旋翼飞行器的控制缺点,对微小型多旋翼飞行器进行系统的非线性建模研究。采用叶素理论对螺旋桨桨叶进行建模,对其前行中的周期挥舞问题进行分析,进而修正旋翼的负载特性;研究刚性机身、桨毂、叶片、电机转轴等的动力学特性,建立了更为完善的微小型多旋翼飞行器非线性动力学模型。选取四旋翼飞行器作为仿真对象,在Matlab/Simulink环境下,搭建开环仿真框图进行仿真验证。仿真结果验证了该模型的准确性。     

基于概率论与可信性理论的不确定性设计方法

综合应用概率论和可信性理论对随机和可认知混合不确定性参数进行建模,提出了基于概率论和可信性理论的不确定性设计方法.以固体火箭发动机燃烧室壳体不确定性设计为算例,验证了该不确定性设计方法的可行性.实际工程应用中,采用近似方法生成近似模型,将计算复杂的系统响应模型替换为计算简单的近似模型,可大大提高该方法的效率.     

基于变权理论的舰艇编队网络化协同防空威胁评估

针对编队网络化协同防空作战时采用固定的目标属性权重与信息化战争已不匹配的问题,建立一种完整的人在回路控制的编队网络化协同防空威胁评估系统。以舰艇编队网络化协同防空作战为背景,考虑编队构成和队形因素,根据编队内多部雷达探测的目标数据信息,建立了目标攻击意图判别模型;并结合变权理论,确定基于目标熵值变化的目标属性权重计算方法;用改进的开区间数理论表示编队多传感器数据融合,构建了区间数排序方法,并通过加入编队指挥员决策心态指标α和指挥员对属性区间数的平衡系数λ。实例仿真结果证明了该模型和方法的可行性。     

模糊证据理论综述

模糊证据(D-S)理论基于非空集合.其隶属函数用比较/增量/三分法或事先人为确定,再试验验证.根据信息粒度和可能性,把D-S推广到模糊集,将期望确定和可能性定义为信任和似真度推广函数,并引入信任、似然及类概率函数描述命题,或证据精确、不可驳斥及估计等信任程度,从不同角度刻划命题或证据的不精确性.     

脱壳穿甲弹弹托前腔特征点的压力估算

该文采用特征线法、正激波理论和牛顿碰撞理论相结合的一种计算方法,估算了脱壳穿甲弹弹托前腔压力,并将估算值用于确定风洞测压试验压力传感器量程,满足测压试验精度的要求.     

目标属性信息相关时融合识别的实现方法

多源信息融合的一个主要应用方向是目标识别,但是各传感器测量到的目标属性值常常是相关的、不独立的,因此对各属性信息的融合比较困难。基于多属性决策模型( MADM)和D-S证据理论提出了加权融合的方法,并给出了权重系数的计算方法和权重灵敏性分析方法,介绍了利用条件概率加权进行目标识别的方法。     

基于小波分析的滤波方法及其硬件实现

传统的滤波方法是基于Ｆｏｕｒｉｅｒ分析理论，根据信号在Ｆｏｕｒｉｅｒ频域的特性设计滤波器，但这类滤波方法没有时间分辨率，有一定的局限性。近年来，一种称为小波分析的信号处理理论逐渐得到了人们的重视，因其具有时间—频率分辨率而倍受人们的青睐。本文结合小波分析理论，研究利用小波分析进行时—频域滤波的方法，并介绍其硬件实现方法。最后用数值模拟对这种方法进行了验证。     

基于计算智能的故障诊断方法综述

介绍了计算智能的产生和特点，阐述了计算智能的相关理论和方法及其在故障诊断中的应用，指出了该领域的发展趋势．     

地面介质对弹丸侵彻阻力的工程计算

依据空腔膨胀理论并结合牛顿第二定律,得到了弹丸侵彻介质时头部阻力表达式。为分析某产品出现半爆现象的原因,计算弹丸在侵彻不同介质时所受阻力,结果显示介质性质对侵彻阻力影响明显。经试验验证,故障现象与分析、计算结果基本吻合。在弹丸的运动条件和几何形状相同的情况下,地面介质的密度和强度越大,侵彻介质阻力越大。