本论文采用密度泛函理论（DFT）方法,对30种硝基类含能化合物、12种太安（PETN）衍生物和20种硝化甘油（NG）衍生物的电子结构、生成热、晶体密度、爆轰性能、撞击感度和热稳定性等进行了系统的研究。根据能量和稳定性相结合的标准,从中筛选出性能优良的高能量密度化合物（HEDC）的候选物。本文的主要工作如下:1、运用DFT-B3LYP/6-311G**方法,对30种硝基类含能化合物的几何结构进行了优化,并利用等键反应计算生成热,通过K-J方程预测爆速爆压,探讨了其能量和感度与结构之间的规律关系,为今后的设计和筛选HEDC候选物提供了一定的理论指导。在今后的研究中可重点关注杂环硝胺类化合物和芳环硝基类化合物。2、在B3LYP/6-311G**水平下,系统地研究了所设计的12种以PETN为母体衍生物的电子结构,生成热,爆炸性能,撞击感度和热稳定性进行了。结果表明,大多数标题化合物具有良好的爆炸性能。引入-NF2基团在改善它们的晶体密度、爆热和爆轰性能方面有着良好的作用。几乎所有PETN衍生物的h50值都高于1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷（HMX）的值。基于键离解能（BDE）的分析,发现N-NO2键往往是热分解中的引发键。考虑爆轰性能和热稳定性,筛选出三种化合物作为潜在的HEDC候选物。3、运用B3LYP/6-311G**方法,对所设计的20种以NG为母体衍生物的电子结构、生成热、热力学性质、晶体密度、红外光谱、爆轰性能和撞击感度进行了系统的研究。大多数标题化合物的爆轰性能和密度均高于NG的,且其撞击感度均低于HMX。-NO2和-NF2基团的引入会提高化合物的晶体密度和爆轰性能。BDE的分析表明,C-NO2键在热解时容易被引发。综合考虑能量和安全性,筛选出五种化合物作为潜在的HEDC候选物。