含能材料也叫“高能化合物”,泛指爆炸物或者广义的炸药,其涵盖推进剂(火药),猛炸药和起爆药等,覆盖范围极其广泛。传统的含能材料研发模式主要以实验为主,即通过爆炸之后得到的参数再进行下一步的研究。近年来随着计算机技术的高速发展,出现了以“计算”为手段的含能材料研发模式,但目前该模式的实现形式存在着人机交互复杂、计算效率低下、数据分析繁琐以及周期太长等问题,仍然不足以满足当前材料发展的需求。高通量计算的技术核心是“体系结构级的数据流思想”,强调高通量、强实时、低延迟以及易扩展等特征,高通量的研发模式是目前材料研发领域最好的解决方法之一。尽管高通量研究已经在其他材料研究领域广为使用,但目前含能材料领域缺少一款专门的含能材料高通量设计交互式系统。所开发系统以母体(mol)和取代基(smiles)作为输入,通过高通量模式生成大量分子,然后将这些分子在超算平台上进行量化计算,最后将分析完成的数据返回给用户,供用户筛选。本文的工作主要体现在以下几个方面:1.参与构建了一个含能材料高通量设计的交互式平台。该交互式平台,集成了命令输入、数据分析展示、分子绘制以及分子3D结构展示等功能,相比于传统的通过命令行输入命令以及人工分析数据等操作,显著降低了人机交互的复杂性以及计算机操作的学习成本。2.高通量分子结构生成。以母体和取代基作为“分子发生器”的输入,一次性可以生成大量的分子,然后经过去重以及结构优化等操作留下可用的分子进行含能分子的设计。通过反复的实验证明,高通量生成的分子可用,且节约了大量的人工绘制分子的时间,几何倍地提升了研发效率。3.基于硝基的爆轰参数预测方程选择方法。将KJ非状态爆轰参数预测方程和BKW状态爆轰参数预测方程集成到一起,通过计算含能分子氧硝基以及碳硝基的比例自动选择爆轰参数计算方程,能更加准确地预测爆轰参数。