结合电力、电子信息等国民经济重要行业和新一代飞行器及兵器装备等高技术领域对强各向异性材料、高各向同性材料的大量需求，围绕解决晶粒取向高度集中或分散的难题，研究材料加工过程中晶粒的转动规律、宏-微观织构形成机理及材料织构与性能相关性，丰富和发展了塑性变形晶体学理论，形成了热力耦合、多机制驱动晶体转动与微结构演变的多种调控技术，打破了日、美、德的技术垄断，为我国高精尖铝板带箔的生产奠定了坚实的基础，已成为我国有色金属骨干企业铝板带箔织构控制技术创新的源头。

(1) 建立了立方金属形变织构演变的定量计算模型，揭示了强化形成立方织构的机理，形成强立方织构铝箔生产的系列技术，在大型铝加工企业实现了产业化，产品技术指标超过了国外同类产品的先进水平。

(2) 建立了铝合金低制耳率“织构平衡”设计理论和织构组分调控系列技术原型，产学研结合，在我国率先实现了优质罐料板的热连轧规模化生产，促进了我国铝板带加工技术的升级。

(3) 提出了铝合金板材抗冲击毁伤能力取向梯度强化机理，制备出了抗弹性能优于美国第三代装甲铝合金板，满足了我国国防工业新型战车对铝装甲板的急需。

(4) 阐明了镁合金与高分子结合界面电子作用的晶体取向效应，揭示了湿热环境下结合界面结构演变规律，形成了界面性能调控的分子组装技术，解决了某新型导弹中镁合金防腐涂层技术的难题。

(5) 建立了高强镁合金板料旋压成形的晶体流变模型，形成了变截面构件强力旋压技术，解决了某型号导弹导引头制备的关键技术难题。

上述研究成果获国家科技进步二等奖1项，湖南省科技进步一等奖2项，中国高校科技进步1等奖，获湖南光召科技奖1项，中国铝业公司“科技合作奖”1项，中国铝业公司“十大科技进展”1项，湖南省优秀教师奖（二等功）一次。申请7项专利，3项已获授权，在国内外核心刊物上发表了102篇学术论文，组织并参与编著《冶金百科全书》、《机械工程手册》、《国际结构力学会议论文集》等。