呋咱类含能化合物作为研究热点,具有高密度、稳定性良好等优点。为了探索出新型高能量密度材料（HEDM）,本文以富氮呋咱环为主要研究对象,通过引入取代基团来提高化合物的爆轰性能。利用DFT-B3LYP/6-311+G*方法系统研究了三个系列的呋咱衍生物,计算了化合物的密度、生成焓、爆速爆压、撞击感度等。主要内容分为以下三个方面:（1）呋咱联1,2,4-三唑的设计和性能研究:呋咱和1,2,4-三唑通过互联的方式设计出8种名为Tz IMFD的系列化合物。Tz IMFD系列化合物都具有略高于黑索金RDX的密度(ρ=1.81-1.90 g·cm-3),爆轰性能较高,撞击感度略优于RDX且稳定性良好。所有化合物的热力学性质均随温度的升高呈上升趋势。其中,化合物T1和T7在拥有高密度(T1:ρ=1.88 g·cm-3;T7:ρ=1.90 g·cm-3)的同时还拥有良好的爆轰性能(T1:D=8.98 km·s-1,P=36.73 Gpa;T7:D=9.17 km·s-1,P=38.51 GPa),可能成为HEDM候选物。（2）四嗪桥联单呋咱的设计和性能研究:利用桥联将四嗪、呋咱和四唑环组合起来,再通过与不同的取代基排列组合成36种Tz BMFD化合物。该系列化合物拥有远大于传统炸药奥克托今HMX(102 k J·mol-1)的正生成焓。不同桥联对生成焓HOF的影响按如下规律排列:-NH-NH-＞-NH2-＞-CH2-。其中有23种化合物具有优良的稳定性即键离解能BDE大于120k J·mol-1。热力学性质包含标准摩尔热容Cp、标准摩尔摩尔熵Sm和标准摩尔摩尔焓Hm均随温度的升高而增加。兼顾对感度的考量,拥有高密度(ρ=1.87-1.92 g·cm-3)和优良的爆轰性能(D=9.19-9.52 km·s-1,P=38.35-41.83 GPa)的化合物D3、E3、F1和F3有望成为高能量密度材料。（3）四唑酮桥联双呋咱的设计和性能研究:To BDFD系列化合物是通过桥联的方式将四唑酮与两分子呋咱结合,进一步引入不同取代基而得,共有32种。本系列化合物都有远超传统炸药的优良正生成焓,为良好的爆轰性能奠定了基础。其中29个化合物的Q优于RDX(1591 cal·g-1)、23种化合物的D比HMX(9.10 km·s-1)高和18种化合物的P比HMX（39.00 GPa）好。除了SG2以外的所有标题化合物都能稳定存在。热力学性质Cp的增幅随温度的升高而逐步减小,Sm增幅基本保持不变,Hm的增幅逐步增大。最终,我们筛选出爆轰性能和感度能达到良好平衡的化合物SA4、SB1、SB2、SB4、SC4、SD4、SF4、SH1和SH2作为新型HEDM的潜在替代,为今后进一步研究提供理论依据。