极端环境机械装备动力学设计与稳定性分析。在极端环境下转子-轴承系统的设计理论、运转稳定性评价和寿命预估（包括大型燃气轮机转子系统、高铁轴承、高速滚动轴承等），在极端大气环境下大规模大型装备的运转稳定性评价和寿命预估（包括风力发电机组、太阳能光伏结构和槽式太阳能聚光器桁架结构、化工过程装备及关键零部件等）进行机械零部件的数值分析和强度评价、参数化建模与优化设计、振动分析与动力稳定性评价，转子-轴承（包括机械密封）系统最佳参数匹配、生物传热与仿生拓扑优化。

设备状态监测与故障诊断技术及其应用。新疆的冶金、煤矿、炼油、石化、风力发电、水力发电等行业广泛存在大型旋转机械设备，其能否安全运行，不但影响安全生产，而且直接影响着企业的经济效益。结合这些企业的重大需求，开展设备的运行状态监测技术以及故障类型识别与精密定量诊断技术，主要包括：设备常见故障机理研究、运行工况参数的信号检测与分析、特征提取与状态识别，以及复杂生产设备系统的网络化、智能化的监测诊断技术等。