（1）研究现代装备的多物理过程耦合机制与功能生成，为其设计、制造和可靠性提供系统的基础理论。

（2）多能场产生机理与多能场耦合协同规律，机械系统多载体间高密度能量传递路径与承载结构设计，材料与构件在各种复合能场作用下的阻尼作用与能量耗散机理。

（3）研究调控微变量与系统主运动的机电耦合与变异机制，小尺度特征参数扰动与系统宏观动力失稳行为，多种控制模式运行中的多重交互作用、扰动与协同控制机制。

（4）研究微弱损伤、多故障耦合、多干扰源和强噪声等动态信号处理与损伤特征提取的理论与技术，实现早期故障动态定量诊断。

（5）进行人工智能研究，形成知识丰富、推理正确、判断准确、预示合理、结论可靠的设备智能诊断与预示功能的实用技术。

（6）基于系统工程的思想，研究现代装备加工、物流、检控等集成技术及功能、信息与控制系统的计算机集成方法。

（7）云制造环境下研究制造服务的业务协同理论与方法，构建现代装备设计制造协作支持系统与制造服务供需平台。

（8）建立面向能源和碳排放模型的生态化设计和知识库、数据库及相关技术规范和标准，为现代装备的绿色设计制造提供技术支持。