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2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷（CL-20）是目前能量最高的第三代含能材料之一,虽然它在军事和工业领域已得到广泛应用,但由于其较高的撞击感度带来的安全性问题,使它的实际应用受到了很大限制。本文利用密度泛函理论（DFT）、密度泛函紧束缚理论（DFTB）以及结构分析等一些方法,研究了CL-20的多晶型现象,多晶型的初始热分解机理以及CL-20基共晶的堆积结构特点。主要研究内容如下:（1）利用密度泛函理论（DFT）方法对β-、γ-、ε-、ζ-四种晶型的CL-20晶胞进行了结构优化计算,优化后晶胞体积的相对误差都在1%以内。根据热力学原理的要求,ε-CL-20拥有最低的总能量,是最稳定的CL-20晶型。相比较四种CL-20晶型的分子构象能和晶格能,我们得出是晶格能的优势决定了ε-CL-20是四种晶型CL-20中最稳定的晶型。与常温常压条件下的三种晶型相比,几个GPa压力下的ζ-CL-20在分子体积上只有微小的差异,这是因为几个GPa的高压只是缩短了CL-20分子间的距离而不是压缩了分子的体积。在四种晶型的CL-20晶胞中,H···O、O···O和N···O原子间密接触控制着晶体的分子间相互作用,也就是说,CH2和NO2以及两个NO2之间的分子间相互作用是CL-20晶胞中最强的分子间相互作用,它们控制着CL-20晶胞的稳定性。（2）基于自洽电荷-密度泛函紧束缚（SCC-DFTB）理论,用分子动力学（MD）的方法模拟了β-、ε-、γ-三种常温常压下能稳定存在的CL-20晶型超晶胞在300-2000K程序升温加热,1000K、1500K、2000K恒温加热这四种加热条件下的热分解反应。得出在温度较低的加热条件下,CL-20的热分解和晶型密切相关,热稳定性较低的β-CL-20最先分解完全,热稳定性最高的ε-CL-20最后分解完全;而在温度较高的极端加热条件下,三种晶型CL-20的热分解几乎没有差别。CL-20的初始热分解反应有三种形式,一个是N-NO2键的断裂脱掉一个硝基,一个是C-N键的断裂导致开环,一个是C-C键断裂导致开笼。其中N-NO2键断裂的反应占绝对优势,在三种晶型的各个加热条件中都占到了极大的比例,C-N键断裂在每个晶型的分解中都有发生,但C-C键断裂的开环反应在γ-CL-20没有发生。（3）综合研究了2018年前报道的27个CL-20基共晶的晶体堆积结构,主要关注构象异构体的类型以及它们的种群,组分之间的化学计量比,分子堆积模式,分子间相互作用,堆积系数以及堆积密度,并通过理论计算对它们进行了分析。得出在CL-20基共晶中CL-20分子拥有五种构象,包括β-、γ-、η-、ε-和ζ-构象;以及五种分子间化学计量比;两个类型的CL-20分子构象可以同时存在于一个CL-20基共晶中。在CL-20基共晶的分子堆积中有波浪型、三明治型、管型以及笼型四种堆积模式,O···H、O···N和O···O原子间密接触主导了较弱的分子间相互作用。较弱的分子间相互作用来自组分分子酰基/醚基上的O原子和CL-20上的H原子之间的HBs和p（CL-20的NO2基团上的O原子）-π（组分分子上的大π键）相互作用。CL-20基共晶中和了两个组分分子单组分晶体的密度,且在堆积密度上都没有超过ε-CL-20。发现O原子和N原子的含量越高,可以使堆积系数和堆积密度变的越大。综上通过对CL-20基含能晶体的综合性研究,希望为之后CL-20基含能材料的发展提供思路和参考。