运用量子力学（QM）密度泛函理论（DFT）方法，对硝酸酯类和叠氮硝基类多系列含能化合物的分子结构和分解机理进行了细致的比较研究，以引发键键级和键离解能关联感度和稳定性，设计出高能且稳定的品优化合物供合成实验参考。研究了不同压力下α-和β-RDX晶体的结构和感度判别，发现RDX的感度随其所受的静水压力增大而增大。 运用从头算分子动力学（MD）理论方法，研究了含能晶体引发分解反应。TATB晶体热引发压力效应的研究，发现该热引发是由分子内的氢转移引起，压力影响氢转移的难易程度。通过与多尺度冲击技术（MSST）结合，研究了冲击加载下HMX、TATB和PETN晶体的分子结构和电子结构随时间的变化细节，以引发分解（断键）出现的时间和开始出现金属态的时间关联了冲击感度。 运用经典MD理论方法，研究了含能晶体， HMX、RDX、CL-20、PETN和TNT以及CL-20/TNT和CL-20/HMX共晶，以其内聚能密度和引发键最大键长关联感度，并通过波动法计算预测其力学性能。研究了含能复合材料，CL-20/HMX共晶分别与聚氨基甲酸乙酯（Estane 5703）和端羟基聚丁二烯（HTPB）所构成的PBX模型，通过结合能的计算发现含少量Estane 5703的PBX稳定性和相容性更佳。研究CL-20/TNT共晶与含氟高聚物PVDF、F2311 和 F2313粘结性能，发现高聚物粘结剂分子中H与F、Cl原子比列恰当，有助于粘结剂分子的铺展，利于致钝。 运用半经验QM MD理论方法，研究了含能复合材料，用基于自洽电荷―密度泛函紧束缚（SCC-DFTB）水平的半经验QM MD方法，研究HMX/PEG复合体系的热引发分解；该方法与MSST技术相结合，研究它们的冲击引发分解。发现在热引发分解条件下，PEG有着延迟引发分解的作用，即致钝作用，而在冲击引发分解条件下，PEG反而有着加速引发分解的作用。 运用耗散粒子动力学（DPD）介观理论方法，模拟计算了5个不同温度下晶体CL-20、TNT和共晶CL-20/TNT炸药各自分别与含氟高聚物粘结剂F2311、F2313、PVDF、和PCTFE组成的12种PBXs体系。发现温度升高有利于含氟高分子伸长铺展，两种高分子结构单元与两种炸药分子的相互作用各不相同。