面向航空航天、汽车、电池等高端制造行业的高精度仿真需求和工业软件卡脖子问题，针对CAD/CAE难以无缝融合所导致系列难题，候选人先后提出B++样条，THB++样条和共形嵌入域IGA理论和方法，从根本上解决了传统有限元依赖于网格划分和传统等几何分析难以处理复杂工程结构的难题；提出基于B++样条的含时密度泛函量子力学第一性原理等几何分析方法，解决了传统平面赝势和有限元方法难以处理大规模原子-分子体系的难题；提出温度约束热力耦合拓扑优化、显式等几何分析拓扑优化等多种IGA结构优化算法，实现了设计-分析-优化一体化；研发了包含冲击碰撞显式动力学求解器、流固耦合求解器和结构力学求解器的等几何分析软件原型ADIGA，绕开欧美专利限制，推动了我国下一代工业CAE软件基础理论和方法向更高的技术水平发展。

研究成果发表在CMAME, Energy Convers, Manag, J. Manuf. Syst等国际知名期刊上。截止到2023年9月，发表论文50余篇，单篇他引最高次数为142次，2篇论文入选ESI数据库高被引论文。引文作者来自美、英、法等30多个国家和地区，至少包括10位国家科学院或工程院院士。出版专著2部，在科学出版社出版等几何分析相关专著《精确几何拟协调分析》，应机械工业出版社邀请出版工业软件丛书《面向CAD和CAE无缝融合的等几何分析》。主持或参加国家、省部级和企业项目十余项。基于上述研究成果，候选人作为首席科学家，联合清华大学等六家单位成功获批国家重点研发计划项目1项，研究面向下一代工业仿真软件的共形嵌入域IGA基础理论和方法。目前已自主研发成功等几何分析软件原型ADIGA，并应用于623所、一汽和702所复杂工程问题的仿真。