(1)无网格计算技术及其船海动力学方面的应用。
面对破碎波浪与结构物砰击作用这一船舶与海洋工程领域难题，提出基于Rankine源降阶的不可压缩SPH方法，彻底解决无网格计算方法的数值耗散和压力伪震荡现象。相关研究成果发表在计算流体力学顶级期刊Journal of Computational Physics上。此外还针对无网格方法中的一些核心问题，提出了重要改进措施，例如Poisson方程的高阶离散格式，快速自由表面粒子判断方法，高阶压力导数项的求解格式，无镜像粒子固壁边界求解格式，高精度二阶导数粒子求解格式，冰-水-船接触算法，破碎情况下的流体和固体边界条件，粒子方法的D-P准则修正方法等等。所得到的改进无网格计算方法已经成功应用到高速船舶喷溅波的模拟和优化，高速物体的入水砰击问题，高傅汝数钝体的喷溅阻力预报，冰-水-船的挤压破坏和阻力预报等。
(2)考虑气弹性变形的风机气动性能和浮式风机耦合运动的快速算法及其应用。
将激励线理论与OpenFOAM相结合，能够模拟考虑气弹性变形的单风机和多风机的气动性能和耦合运动响应，在同样精度的情况下该改进方法只需主流商业软件计算时间的1/10。