自2000年起，在国家杰出青年科学基金、长江学者奖励计划和973课题等支持下，取得了突破性进展。项目创立了复杂结构系统的高性能整体式构型设计理论模型，揭示了高性能整体式构型设计的多因素匹配机理，阐明了设计相关性载荷工况与构型设计的动态耦合机制，建立了破解性能突变机制、抑制病态构型和关联构型尺寸效应的设计方法。

该项目发表了高水平论文120多篇，其中20多篇主要论文发表在该领域的国际顶级和权威期刊，得到了美、英、德等33个国家的350多位学者的高度评价，他引544次、SCI他引247次。项目开拓出“组件结构整体式拓扑优化”的学科发展新方向，并获得发明专利20多项及陕西省科技一等奖等。项目解决了一箭多星、新型战机翼面结构等国家重点型号设计中的难题，有力推动我国机械工程学科的发展，显著提升了学科的国际地位。