1、独立开发RETA通用PDE数值求解器，突破传统面向单一物理的分散开发模式瓶颈，已在多家单位得到应用。

      工业软件是融合热、力、结构、电等多学科的复杂系统，其核心是一套统一的基础框架。PDE数值求解框架可提供统一的基础架构、数值求解核心和软件开发模板，使开发者能够方便、快速地开发应用软件，是支撑工业软件体系构建的关键基础技术。从基础算法及底层框架出发，构建了一套通用PDE数值求解器基础软件，名为RETA。RETA软件作为底层框架，突破传统面向单一物理的分散开发模式瓶颈，可支撑多学科应用软件开发，已在深空探测实验室、上海核工程研究设计院、中广核研究院等单位得到应用。

2、构建反应堆多物理多尺度耦合计算模型，支撑钠冷快堆、热管微堆、高温气冷堆、熔盐堆、小型压水堆等先进堆型的系统设计与安全分析。

      反应堆是一个高度耦合的复杂工程系统，其运行过程同时涉及中子物理、热工水力、结构力学、燃料性能以及化学过程等多种物理机制。开展多物理场耦合分析的核心意义在于能够真实刻画反应堆内部不同物理过程之间的相互作用，从而为反应堆设计优化、安全分析与运行控制提供高保真计算工具。反应堆多尺度耦合是指在统一的分析框架下，将不同时间尺度与空间尺度上的物理过程进行关联建模与计算，从而更真实地描述核反应堆复杂的运行机理，在更高保真度上揭示反应堆运行机理，是先进反应堆设计优化、寿命评估和安全分析的重要基础。

3、参与开发美国能源部SAM系统分析软件，该软件已成为美国先进反应堆系统监管审评的核心工具，并广泛应用于政府、企业和学术界。

      在核工业软件体系中，系统分析软件用于模拟核电站在正常与事故工况下的全系统动态行为，具有高度综合性的特点并对实时计算能力提出较高要求，被业界称为“简化的艺术”。SAM是美国能源部开发、面向第四代反应堆多样化技术路线的通用系统分析软件，承担跨物理场、跨尺度的系统级瞬态与事故分析任务。

      在ANL工作期间，参与了SAM软件的研发，负责反应堆部件的物理模型与底层算法设计，构建涵盖多维流体与控制系统等模块的专用计算模型，开发热管冷却反应堆多物理场耦合及熔盐冷却高温球床堆多尺度耦合的高效求解方法，以共同作者身份荣获国际R&D100创新奖。R&D100创新奖项自1963年设立以来，每年从全球上千项科技成果中遴选百项具有重大创新意义的技术，是全球科技创新领域的重要标杆奖项。