[发明专利]一种含能化合物性能预估系统

说明书

本发明公开了一种含能化合物性能预估系统，该系统包括：①数据管理模块；②数据预处理模块；③模型建立与评测模块；④性能预估模块。该系统用于查询、预估含能化合物密度、生成焓、爆速、爆热、爆压、撞击感度性能，具有使用方便、性能预估快而准等特点。

技术领域

本发明涉及一种性能预估系统，特别是涉及一种含能化合物性能预估系统。

背景技术

含能化合物是先进武器装备实现发射和毁伤的动力源和威力源，含能化合物的性能好坏直接关系着武器装备的威力。目前，含能化合物的性能主要采用两种途径获得：一种途径是通过实验测试获得，该途径存在所需样品量大、危险性高、周期长的缺点；另一种途径是通过采用量子化学、量子力学、分子动力学、化学计量学、经验公式的方法计算获得，该途径具有快速、安全性高的特点，但需要专业的含能材料理论研究人员来完成，这给含能化合物合成实验人员带来了不便。此外，含能化合物的性能均零散地存在于各个文献中，不便于含能化合物研发人员的查找。

计算机技术的飞速发展使各行各业发生了翻天覆地的变化。在含能材料领域，发明专利号为ZL 2009 1 0021604.3、ZL 2016 1 0423158.9的含能化合物计算机辅助设计系统的开发将传统的人脑加经验的“画加打”含能化合物设计模式转变成了先进的计算机快速组合的模式，设计出了一系列性能优异的含能化合物结构与合成路线，加快了含能化合物的研发速度。

如果能够利用计算机先进技术开发出一个新的含能化合物系统用于收集和查询含能化合物的性能数据，并利用这些数据来方便地预测含能化合物的性能，则可以进一步为含能化合物研发人员提供便利，加快含能化合物的研发进程。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明要解决的技术问题是提供一种含能化合物性能预估系统，能够方便、高效地实现成千上万种含能化合物密度、生成焓、爆速、爆压、爆热、撞击感度性能的查询与预估。该系统可以让含能化合物研发人员查询已知含能化合物密度、生成焓、爆速、爆压、爆热、撞击感度性能或预估新型含能化合物密度、生成焓、爆速、爆压、爆热、撞击感度性能，从而避免了盲目合成实验的开展。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种含能化合物性能预估系统，利用计算机对含能化合物密度、生成焓、爆速、爆热、爆压、撞击感度性能进行预估；其特征在于，系统包括：

数据管理模块，由数据导入模块、数据查询模块和数据维护模块构成，用于含能化合物名称、代号、分子式、结构式、描述符、密度、生成焓、爆速、爆热、爆压、撞击感度的导入、查询及维护；

数据预处理模块，由数据清洗模块、数据转换模块和变量选择模块构成，用于含能化合物描述符、密度、生成焓、爆速、爆热、爆压、撞击感度数据的清洗、标准化转换及变量的选择；

模型建立与评测模块，由神经网络模块、遗传算法模块、主成分分析模块、偏最小二乘模块、多项式偏最小二乘模块和逐步回归分析模块构成，用于含能化合物密度、生成焓、爆速、爆热、爆压、撞击感度预估模型的建立与评测；

性能预估模块，用于含能化合物密度、生成焓、爆速、爆热、爆压、撞击感度性能的预估；

数据管理模块与数据预处理模块连接，数据预处理模块与模型建立与测评模块连接，模型建立与测评模块与性能预估模块连接。

所述的数据管理模块包括了数据导入模块、数据查询模块和数据维护模块，管理员可以录入已知含能化合物名称、代号、分子式、结构式、描述符、密度、生成焓、爆速、爆热、爆压、撞击感度供用户查询，并对这些信息进行定期维护；用户可以根据需求输入名称、代号、分子式中的一条查询已知含能化合物的性能，也可以录入未知含能化合物的描述符信息为该化合物的性能预估做准备。