[发明专利]一种含能化合物的计算机辅助设计系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机辅助设计系统，特别是一种含能化合物的计算机辅助设计系统，该系统能根据含能材料研发人员的需求，辅助设计新型的含能化合物，并预测其爆轰性能。

背景技术

自十九世纪以来，世界各国已经研制出数千种含能化合物，但由于合成之前缺乏必要的性能预估手段，致使合成出的含能化合物有的因性能不佳被放弃研制，有的因为稳定性差而无法应用，真正被用于武器装备的含能化合物少之又少；另一方面，目前，我国新型含能化合物的设计开发还主要依靠合成设计人员依靠丰富的经验进行合成，缺乏计算机辅助设计的强大支持功能，含能化合物的合成费时、费力，具有一定的盲目性。以上因素决定了当前的含能化合物设计开发缺乏创新性，也难以满足目前武器弹药对新型含能化合物的需求。

随着计算机技术的应用与普及，如何将含能化合物的设计由目前的人脑加经验合成的方式转化为通过功能强大的计算机来实现，并开发出一种计算机辅助设计系统用于指导含能化合物的设计，以方便科研人员使用，成为亟待解决的重要研究课题之一。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种含能化合物的计算机辅助设计系统，该系统能够生成上万种新型的含能化合物，可以让含能化合物研发人员从含能化合物分子组合库设计出上万种新型的含能化合物中筛选出性能优异的化合物分子，并在合成其之前利用系统的爆轰参数预测模块对其爆轰性能进行预测，从而避免盲目合成新化合物，并对新型的含能化合物的设计提供一些理论依据。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种含能化合物的计算机辅助设计系统，利用计算机对含能化合物的分子结构进行设计以及对含能化合物分子性能进行预测，以开发新的含能化合物，其特征在于，该系统至少包括：

用户输入模块，用于用户通过鼠标绘制含能化合物分子的二维平面结构；

文件输入/输出模块，用于对已输入的含能化合物分子结构的文件进行读取、修改和存储；

分子结构转换模块，用于将含能化合物分子的二维平面结构转换成空间三维结构；

显示模块，用于显示打开的含能化合物分子结构文件或用户绘制的含能化合物分子结构；

爆轰参数预测模块，用于根据含能化合物分子结构的性质来预测分子结构的爆轰参数；以及

分子组合库生成模块，用于利用组合化学原理生成含能化合物分子组合库，为爆轰参数预测模块提供分子结构信息；

用户输入模块与文件输入/输出模块分别与分子结构转换模块连接，分子结构转换模块通过连接的显示模块与爆轰参数预测模块连接；爆轰参数预测模块上还连接有分子组合库生成模块。

本发明的含能化合物的计算机辅助设计系统，能够提供给用户一套全面的系统来从头开始设计含能化合物分子，用户既可以从含能化合物分子组合库中选择相应的结构分析，又可以根据需要绘制出相应的含能化合物分子结构。具有很好的灵活性、可扩充性，还可以广泛适用于除含能化合物以外的其它化合物分子的设计。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图；

图2是本发明的流程图；

图3是本发明的爆轰参数预测模块工作流程图。

图4是本发明基于smile化学表达式生成含能化合物二环组合库的流程图；

图5是本发明基于smile化学表达式生成含能化合物三环组合库的流程图；

图6是本发明基于smile化学表达式生成含能化合物多环组合库的流程图；

图7是图4的第一种方法实施例图；

图8是图5的第二种方法实施例图；

图9是图6的第三种方法实施例图；

下面将参照附图和实施例对本发明的进行进一步的详细说明。

具体实施方式

本发明的含能化合物分子的计算机辅助设计系统，其设计基本思路是提供给用户一套全面的计算机系统，从头开始设计含能化合物分子。用户可以根据自身的需要自行选择或者绘制符合其技术条件的含能分子结构。用户可以通过借助由分子组合库生成模块产生的上万种新型含能化合物分子中选择需要的含能化合物分子，直接计算预测其分子结构爆轰参数；另一方面用户也可以从无到有，绘制新的含能化合物分子结构，并通过二维转三维模块，将绘制的分子结构，转化成三维结构，通过程序提供的接口利用量化的方法对三维分子结构进一步优化，并计算其分子量化信息，最后预测分子的爆轰参数。