采用误差反向传播学习（BP）人工神经网络算法，以分子结构中不同基团作为描述码，对高氮化合物的标准生成焓进行预估，研究了网络参数及分子结构描述码对标准生成焓的影响，计算结果与文献值符合得较好，其回归方程相关系数为0.99823，相对误差在10%左右。人工神经网络（ANN）法是一种简单有效的预测高氮化合物生成焓的方法。

设计了一种新型富氮类高能量密度化合物5,5′-氧化偶氮双（4-硝基-1,2,3-三唑-1-）氧化呋咱，采用密度泛函理论的B3LYP方法，在6-31G**基组水平上得到该化合物全优化构型；在振动分析的基础上求得体系的振动频率、IR谱；通过键级分析得到热解引发键的键离解能（BDE）；预估了该化合物密度、生成焓、爆速、爆压和爆热，并预测了撞击感度。结果表明，该化合物存在11个强吸收峰，校正后热解引发键的BDE为144.77kJ/mol，热分解活化能为204.93kJ/mol，稳定性较优；密度1.975g/cm³、生成焓963.837kJ/mol、爆速9015m/s（K-J）、9337m/s（VLW），爆压38.64GPa（K-J）、50.60GPa（VLW）；撞击感度H₅₀为16.89cm，稍低于RDX（24cm）和HMX（26cm）。

将DSC、TG数据与Malek法相结合研究了RDX的热分解，得到外延起始温度Te0　、拐点温度Ti、峰顶温度Tp、分解终止温度Tf、分解焓变ΔH、表观活化能E、指前因子A、反应级数n、热爆炸临界温度Tb和自加速分解温度T_SADT　；利用TG热分析得到RDX热分解的起始分解温度T0、质量损失Δm%、最大质量损失速率及对应的温度、最终残渣量、反应深度、反应速率dα/dt等参数。结果表明，RDX在加热过程中先出现一个吸热峰，为RDX的相变峰，继续加热，出现一个剧烈的放热峰。说明RDX在加热过程中先熔化后分解，且分解完全。将整理后的热分析数据与Malek法相结合，计算出RDX热分解的最可几机理函数为三维扩散，Ginstling　Brounstein方程为:f(α)=(3/2)\[(1-α)^-1/3-1\]^-1，并对RDX的安全性进行了讨论。

以三丙酰基三氮杂环己烷为原料，N₂O₅/HNO₃为硝解剂制备了RDX。分别考察了硝解剂浓度、反应物配比、反应温度和反应时间对RDX产率的影响。结果表明，当N₂O₅与HNO₃的摩尔比为1∶10，N₂O₅与三丙酰基三氮杂环己烷的摩尔比为6∶1，反应温度为45℃，反应1h，RDX的最高产率可达92.7%，纯度为98.5%。

使用纳米压痕仪在HMX、RDX单晶表面进行压痕实验，并用不同压痕方程计算了单晶的断裂韧性。计算得到HMX晶体(010)面与RDX晶体(020)、(210)面间断裂韧性分别为0.092543、0.097387、0.10072MPa·m^1/2。结果表明，实验单晶的K_IC值遵循Palmqvist系裂纹系统shetty方程，并且RDX晶体(020)、(210)面间断裂韧性的各向异性效应不明显。

对RDX基PBX炸药进行了烤燃试验，建立了炸药烤燃计算模型，其中加入了Frank　Kamenetskii、Sestak　Berggreen和McGuire　Tarver反应模型，采用流体力学计算软件Fluent进行了数值模拟。试验结果表明，PBX炸药在1K/min升温速率下发生剧烈反应的时间为176.0min，此时试样中心温度为185.2℃，壳体表面温度为194.8℃；Sestak-Berggreen反应模型计算结果为：剧烈反应的时间为176.5min，中心温度为187.2℃，壳体表面温度为194.9℃，验证了计算模型和相关参数的正确性。分别计算了10K/min、1K/min、3.3K/h升温速率下PBX炸药相变和温度的变化情况，结果表明，升温速率对炸药的相变、点火时间、温度分布和点火位置都有影响。

以3-氨基-4-酰胺肟基呋咱为原料合成了3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱，考察了反应体系中反应物浓度、温度和反应时间对反应速率的影响。通过ChemCAD速率回归计算程序对实验数据进行回归计算，并将速率方程进行线性化处理，得到反应级数、反应活化能和频率因子，建立了3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱合成反应的动力学模型，计算值与实验值的相对误差均小于1%，说明动力学方程及动力学参数与3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱的反应动力学行为相吻合。从反应动力学模型得出，降低反应温度、提高起始原料AAOF浓度、降低硫酸浓度、采用分批加入硫酸的间歇操作方式都可抑制副反应的发生，提高目标产物的转化速率和选择性。

为了研究用巴西试验测量PBX炸药间接拉伸强度的有效性，对PBX炸药进行了巴西试验和直接拉伸试验。结果表明，巴西试验测得的间接拉伸强度为3.60MPa，直接拉伸强度为5.50MPa，间接拉伸强度约为直接拉伸强度的65％。裂纹分析表明，巴西试验后PBX样品端面的初始开裂发生在中心点外，如偏心破坏，或者应力集中区的破坏，不满足巴西试验条件之一—中心起裂，认为巴西试验不能准确地表征PBX的拉伸强度。

利用超声波法制备单质炸药TATB，用高频率超声波反应器，采用原位合成方法制备了钝感HMX/TATB混合炸药。讨论了反应时间、反应温度以及料比对合成TATB的影响。测试了混合炸药的压制成型性和耐热性能。结果表明，超声波法合成的TATB粒度为5～6μm,混合炸药中TATB的质量分数小于15%，降感效果明显，耐热性能良好；使用氟橡胶FPM246作黏结剂，混合药的压制成型性优良。

制备了一种新型含能胶凝剂羧甲基纤维素硝酸酯(CMCN)，并将其制备成凝胶，用FTIR、TG和XRD分析了CMCN的结构、含氮量和热性能，研究了CMCN凝胶体系的流变性能。结果表明，与普通硝化纤维素相比，CMCN的含氮量略低，初始分解温度在192℃左右，随着羧甲基含量的增加，CMCN的初始分解温度无变化，而最快分解温度增高，峰形变宽。CMCN凝胶体系具有良好的触变性。随着亲水性羧酸基团含量的增多，凝胶体系的强度和结构的稳定性提高，对外界的刺激响应逐渐减弱。

选用HNO₃/CH₂Cl₂有机硝化体系研究羟烷基纤维素的酯化过程。用XRD技术和jade5.0分析软件测试分析羟乙基纤维素（HEC）和二羟丙基纤维素（DHPC）的结晶情况，用显微镜观察酯化中形成凝胶的颗粒状态。研究表明，HEC和DHPC的酯化分为两个阶段，在达到凝胶临界点之前的酯化与纤维素类似，在达到凝胶临界点时，含氮量最高，形成凝胶之后，含氮量迅速降低。摩尔取代度（MS）越大，含氮量越低，并且MS大的硝化基体在硝化过程中更易形成凝胶。同等MS的HEC、DHPC，HEC结晶度小，在硝化过程中易形成凝胶。

采用弹载小尺寸PBXN-5装药和加速度传感器，并以相同初始速度侵彻两种不同强度混凝土靶板，获得弹体侵彻的过载数据，通过对比分析侵彻前后装药试样的细观结构和外部形状的变化，研究了装药在不同过载条件下的动态力学特性。结果表明，弹内装药着靶后发生了外形镦粗、密度降低的现象,随着过载峰值的提高这一变化更为明显；装药内部出现了沿晶裂隙以及黏结剂微孔隙的扩展。

在分析圆柱形装药侧壁比冲量分布以及装药直径对端面比冲量影响的基础上，提出采用比冲量分布曲线的补差曲线装药，即根据轴向比冲量分布调整不同位置装药直径的方法来产生等爆轰场强。并通过数值模拟和原理样机试验对其可行性进行研究。结果表明，采用比冲量分布曲线的补差曲线装药可使炸药轴向表面比冲量基本一致，对破片形成等爆轰场强作用；由于采用了曲线装药结构，实现了战斗部轴向能量增益，提高了破片初速。

用纳米及微米铝粉、纳米氧化铅、纳米氧化铜和纳米三氧化二铋为原料，采用超声分散复合的方法，制备了铝热剂Al/PbO、Al/CuO和Al/Bi₂O₃。采用XRD、SEM　EDS和FTIR对原料和产物的物相、组成、形貌和结构进行表征；采用CO₂激光点火实验方法，研究了含不同铝热剂双基（MIC-DB）推进剂在不同热流密度下的点火特性，探讨了铝粉粒度及氧化剂类型对MIC-DB推进剂点火性能的影响。结果表明，铝热剂型双基推进剂的点火延迟时间随热流密度增加而递减，且热流密度较高时，点火延迟时间变化趋缓，Al粉粒径和氧化剂类型对推进剂点火延迟时间均有影响，影响的程度与热流密度大小有关。

用Bruccton法测定了掺杂碳黑和碳纳米管的RDX和PETN炸药的起爆阈值，同时比较了K9玻璃和蓝宝石两种玻璃透窗下激光起爆感度的区别，以及自由振荡和调Q两种激光模式对RDX和PETN起爆感度的影响。结果表明，掺杂碳黑和碳纳米管均可提高RDX和PETN的感度，碳黑的掺杂效果好于碳纳米管，其中掺杂质量分数1%碳黑的RDX和PETN的起爆感度最高。2mm厚的蓝宝石透窗有利于RDX、纯PETN以及掺杂碳黑的PETN的激光起爆，2mm厚的K9玻璃透窗有利于掺杂碳纳米管的PETN的起爆。K9玻璃约束下，自由振荡激光有利于大部分RDX的起爆，而两种玻璃透窗约束下，调Q激光更利于大部分PETN的起爆。

利用空间火蔓延与烟气运动的大涡模拟方法，探讨了固体推进剂燃烧时在舱室内形成的火蔓延和烟气的运动，计算出室内烟气温度、墙壁温度与地面热流密度随时间的变化，与试验结果相符合。计算结果表明，固体推进剂火灾初期室内的气体受到热烟气的挤压像受到活塞的推挤一样流出门口；顶棚温度出现位于靠近火源和通风口连接通道所处的垂直截面附近的局部高温区。顶棚的壁面温度比地面温度要高，火灾具有较强的通过钢制顶棚向上部舱室蔓延的趋势。