（1）方向1：航空发动机转子系统动力学及典型故障机理

针对航空发动机等高端旋转机械，构建叶片-机匣碰摩、叶片裂纹及典型轴承故障（内外圈及滚动体损伤、保持架断裂等）力学模型；考虑螺栓连接、套齿（花键）、联轴器、轴承等可能存在的非线性环节，采用半解析、有限元方法，提出轴盘片-机匣系统刚柔耦合动力学模型，并提出高效求解方法；揭示叶片-机匣碰摩、叶片裂纹、轴承装配误差及典型故障诱发的非线性振动机理。

（2）方向2：航空动力装备齿轮传动系统动力学及典型故障机理

针对直升机主减速器、航空发动机附件机匣出现的典型故障，如齿轮裂纹、磨损和剥落等，提出含修形及故障齿轮副啮合力学参数（啮合刚度、传递误差等）表征方法；提出轴承-故障齿轮-转子系统刚柔耦合动力学建模方法；提出传动系统振动控制方法，如修形减振及支撑刚度优化等；揭示典型故障诱发的非线性振动机理，提取典型故障特征。

（3）方向3：数字孪生驱动的齿轮及轴承智能诊断

针对高端旋转机械齿轮、轴承等典型故障，如齿轮裂纹、轴承内外圈剥落和转静子碰摩等，面向故障诊断及剩余寿命构建含故障转子系统数字孪生模型；提出零样本或小样本工况下智能诊断方法；开展基于模型-数据混合驱动的齿轮、轴承及转子智能诊断方法；针对齿轮和轴承典型疲劳故障如裂纹、剥落等，提出基于模型-数据融合的剩余寿命预测方法。

（4）方向4：航空发动机管路系统动力学及振动控制

针对航空发动机、飞机等外部管路系统，提出卡箍、管接头等典型连接部件力学参数表征方法；采用半解析、传递矩阵、有限元等方法，考虑流固耦合和结构耦合影响，构建复杂管路系统多层次动力学模型，分析管路系统动力学特性（固有频率、振动响应）及振动传递机制；提出面向管路系统动力学性能的优化设计方法，揭示卡箍、智能支撑结构等阻尼减振机理；开发面向管路系统动力学特性的数字化仿真平台。