HMX(环四甲撑四硝胺，俗称奥克托今)是当前综合性能最好的高能炸药，TATB(1，3，5-三氨基-2，4，6-三硝基苯)是国内外公认的钝感炸药，在分子水平上实现两种单体炸药的结合，改变晶体的内部组成，形成具有独特结构和性能的共晶炸药，则有望为炸药的改性提供一条新途径。本论文运用当代量子化学、分子力学和分子动力学等理论方法，基于超分子化学和共晶设计原理，采用两种方案设计HMX/TATB的共晶结构，对所设计的共晶结构进行了较系统的计算和模拟研究。此外，运用修正的叠合能计算方法，采用“双层结构”模型模拟了溶剂对TATB晶体形貌的影响，并与实验中TATB从溶剂中重结晶得到的形貌进行比较。主要内容包括：　　 1.按TATB在HMX五个主要生长晶面上的取代以及随机取代构建了HMX/TATB的六种共晶模型。用分子动力学(MD)模拟得到其平衡结构。基于平衡结构进行X射线粉末衍射(XRD)图谱模拟和能量计算。结果表明，与纯组分相比，HMX/TATB共晶结构的X射线粉末衍射图与主成分HMX相似，并均有新峰出现；TATB在HMX表面自由能最低、生长速率最慢的(011)晶面上发生取代后的能量最低，结构最稳定。据此推测在制备HMX/TATB共晶炸药过程中，TATB分子更容易进入HMX自由能低的晶面，得到结构稳定的共晶而使HMX变得更为钝感。　　 2.设计摩尔比为1∶1的HMX/TATB超分子，运用Polymorph Predictor方法从超分子结构出发预测可能形成的共晶结构，计算了HMX二聚体，TATB二聚体，以及HMX/TATB的分子间相互作用能，运用MD方法考察了共晶结构的弹性性能，进行了径向分布函数分析。计算结果表明，p1，P212121，P21/c是HMX/TATB共晶最有可能的三种晶体结构；HMX与TATB分子间的结合能大于HMX或TATB自身的结合能，说明在共晶形成的过程中，HMX与TATB间形成超分子的趋势大于其单体之间的聚合；在共晶结构中HMX与TATB的作用力主要是氢键和范德华作用力；相对于共晶组分HMX和TATB，HMX/TATB共晶的模量减小，表明形成共晶后材料的刚性减弱，同时弹塑性增强，脆性降低，延展性有所改善。　　 3.从实验和理论上分别讨论了TATB在DMF溶剂中的晶习。实验采用溶液重结晶法，理论模拟采用附着能(AE)模型，运用“双层结构”模型考察溶剂对晶体形貌的影响。通过计算每个显露晶面与溶剂层的相互作用能，对真空中的附着能进行校正，并对溶液中的晶习进行预测。计算结果表明，相对真空而言，(01-1)面的相对生长速率变化最大，在实际生长过程中很可能消失。　　 总之，本文综合运用量子化学、分子力学和分子动力学方法，设计并计算模拟了共晶炸药HMX/TATB的结构与性能，初步探讨了共晶炸药的形成机理，有关这部分的研究文献中尚未见报道。此外，TATB在溶剂中晶习的研究，对于在炸药晶体品质的控制中的溶剂选择有着非常重要的意义。