1、现代机械设计及理论

针对装备制造业和水利行业机械化、自动化和智能化的技术需求和本学科领域的发展趋势，对本学科相关的基础性科学问题、共性技术、水利机械专门技术等进行研究与应用开发，将重点在机械结构形状优化、拓扑优化、机电融合设计等现代机械设计理论方法与应用、机械系统动态特性、机械CAD/CAE/CAM集成技术等方向取得了一系列成果，并应用于一系列的智能化装备的研发。该方向现已形成以水利行业抗洪抢险为背景的多足移动打桩机器人、高频液压振动打桩机，以压力加工行业为背景的数控伺服压力机，达到国内行业领先水平，为现代水利工程装备和现代机械制造业的技术发展做出重要贡献。

   2、疏浚装备与疏浚技术

依托“疏浚技术教育部工程研究中心”和“疏浚与泥处理利用国家工程技术研究中心”(江苏省培育点)，围绕疏浚绞刀设计理论及工程应用、疏浚关键机具耐磨材料、疏浚仿真器挖掘数学模型、疏浚仿真器输送数学模型、浅水湖泊疏浚土无害化和资源化处理与利用技术等关键工程技术问题，在江河湖库整治、港口航道建设等行业的疏浚装备设计、疏浚装备技术基础多相流理论、疏浚装备系统设计与优化配置、疏浚工艺规划与仿真、疏浚自动化及智能化等方面展开研究，继续加强与荷兰等国际上本领域著名的教育研究机构及企业的国际合作，不断推动新技术产业化，提高我国疏浚行业的技术水平，建成可持续发展的技术研发中心、人才培养基地、疏浚产品孵化基地和疏浚新技术转移中心。

   3、机电控制与机器人技术

依托“机电控制及自动化水利部重点实验室”，主要在机电系统的智能控制、机器人技术、机器视觉等方面开展研究。将以水工构筑物水下探测机器人、抗洪抢险环境下的移动机器人和太阳能发电系统集成与装备技术等的研究为特色，面向相关机电系统，研究系统建模、机构设计、伺服驱动、智能控制算法、图像处理与识别等问题，以实现机电系统的智能控制、提高系统性能为目标。

   4、水工金属结构设计与制造

主要在水工金属结构设计、力学分析和安全性评估方法、水工金属结构的表面工程与焊接自动化等方面开展研究，从结构要求、生产制造过程、实用功能的特殊性和寿命周期等方面，提炼出与本学科研究方向相关的基础性理论问题和共性技术进行研究。

5、热能工程及太阳能热利用

主要着眼于热能的合理、高效、清洁地利用和转换方面科学研究，开发节能的新技术、节能新工艺和新设备等。此外，在太阳能热的中高温及高效利用方向上逐渐形成研究特色。主要研究内容包括：太阳能中高温集热及其系统、太阳能辐射分频与高效利用、电厂热能设备热力学建模与仿真、电站检修三维建模、太阳能聚光碟的设计与动力学分析、太阳能烟囱及海水淡化、超临界流体的传热与传质等。

6、太阳能光伏利用技术

依托常州市光伏系统集成与生产装备技术重点实验室，以提高光伏电站的发电效率为最终目标，围绕光伏系统及规模化利用中相关的原理性、基础性和前瞻性问题，主要研究内容包括：城市环境下光伏电站健康运行及评价指标体系、光伏电站建模与仿真、光伏发电系统局部及整体的可靠性模型、基于光伏发电的智能微网、雾霾环境下的太阳辐射的预测方法、室外环境条件下光伏组件的热电耦合性能、新型钙钛矿电池等。

7、焊接自动化、机器人化和智能化技术

焊接过程和工艺的自动化、信息化和智能化是提高生产效率和保证焊接质量稳定的必然趋势。本方向融合了计算机技术、传感技术、控制理论、人工智能和机器人技术，研究焊接生产自动化、机器人化和智能化的关键共性问题，包括智能焊接车间核心技术、大视场焊接途经规划、焊接过程参数的采集及多信号融合技术、焊缝跟踪视觉系统及控制策略，焊接质量在线控制等。研究适于水工结构的焊接专用设备和高效的焊接方法。

8、先进焊接和表面改性技术

本方向针对水利机械易于腐蚀、磨耗等问题，研究微合金化和组织重构对堆焊工艺、堆焊层金属耐蚀和耐磨性能的影响，研究特定工况和介质条件下，材料的腐蚀行为和磨损机理。针对难焊材料，开发特种钎焊材料，研究钎缝中元素的扩散行为、组织演变等界面问题。研究焊接过程中及焊后焊接构件中的应力和应变分布规律，解决由焊接引起的应力集中和变形等问题。研究微弧氧化和搅拌摩擦焊等表面改性技术中的关键共性问题。

   9、人机系统及人机交互设计

致力于人机系统及人机交互设计的基础应用研究。分析机械设备及设施在生产过程中存在的不安全因素，并有针对性地进行可靠性设计、维修性设计、安全装置设计、安全启动和安全操作设计及安全维修设计等，据此建立起经济、合理、高效的人机系统。通过对系统的界面和行为进行交互设计，让系统和使用者之间建立一种有机关系，从而有效达到使用者的目标。

   10、产品设计及可用性评价

致力于产品功能创新研究，提升产品附加值和增加产品竞争力的产品品牌形象研究，绿色可持续产品开发研究，产品形态创新研究，并从产品的易用性、可靠性、操作性等方面对产品进行可用性评价。