超大容量（单机容量900MW～1000MW）常规混流式水轮发电机组、大型抽水蓄能机组、灯泡贯流式机组和大容量冲击式水轮机的结构特点，及国产化研制；
结构优化设计、整机动态应力分析及整机刚度、强度；
蜗壳钢板和混凝土联合受力的三维计算及真机应用；
轴系稳定和振动研究，整机动力特性和振动分析；
水轮机水压脉动原模型的相似规律，大型水轮发电机组状态在线监测系统、故障诊断技术、疲劳计算分析及寿命予估技术；
多泥沙河流水轮机过流部件泥沙磨损实时在线预报系统，大型水轮机过流部件泥沙磨损测量评价与修复技术。