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申请/专利权人：金陵科技学院

摘要：本发明公开了一种基于主成分分析和系统聚类的沥青芳香分代表性分子选取方法。该方法步骤如下：搜集芳香分分子模型，将文献中的二维分子模型转换为三维分子模型；对三维分子模型进行优化，获得芳香分分子的稳定构型；对芳香分分子形态指标和分子极性指标进行量子化学计算；分别以两类指标所包括的多种具体指标作为变量进行统计分析；通过主成分分析和系统聚类方法给出沥青芳香分代表性分子的选取方法。本发明中的方法可高效快捷地针对分子模拟的不同需求给出沥青分子建模时合适的芳香分代表性分子，为需要根据具体工程的沥青试验结果进行代表性分子选取的实际问题提供了有效方法。

主权项：1.一种基于主成分分析和系统聚类的沥青芳香分代表性分子选取方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、通过查阅文献和资料库，搜集20种芳香分分子N1-N20；步骤2、通过KingDraw对20种芳香分分子的结构式进行识别并转为三维结构，建立20种芳香分的分子模型；步骤3、采用Gaussian09对芳香分分子结构进行几何优化，得到稳定的分子构型；步骤4、采用Multiwfn软件对优化后的芳香分分子结构进行波函数分析，得到分子形态指标和分子极性指标，采用VMD软件进行可视化；步骤5、选取分子量、sp2杂化碳原子占比、范德华体积、密度、范德华表面积、SDP和MPP共7个分子形态指标，计算7个分子形态指标的散点矩阵和Pearson相关系数，判断分子形态指标之间线性相关关系的强弱；通过主成分分析和系统聚类方法，从分子形态角度对20种沥青芳香分的分子特性进行研究分析，得到代表性分子的选取建议；步骤6、选取ADCH电荷、偶极矩、MPI、Pi、极性表面积占比、平均Mayer键级、HOMO-LUMO能隙和平均标准化MCI共8个分子极性指标，计算8个分子极性指标的散点矩阵和Pearson相关系数，判断分子极性指标之间线性相关关系的强弱；通过主成分分析和系统聚类方法，从分子极性角度对20种沥青芳香分的分子特性进行研究分析，得到代表性分子的选取建议；步骤7、总结芳香分分子在分子形态和分子极性这两类指标中的特性以及分子之间的差异性，进而根据试验测定的微观信息，给出沥青芳香分代表性分子的选取建议方案。

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