上海理工大学高端数控装备研究团队拥有四个省部级研究平台，包括机械工业精密磨削技术重点实验室、机械工业数控机床优化技术重点实验室、上海数控机床优化技术服务平台和上海数控装备工程技术研究中心。团队承担了四十余项国家及省部级重大与重点研究项目，其中近二十项为“科技部重点研发”及国家“高档数控机床与基础制造装备”、“高质量发展”科技重大专项课题以及国家自然基金的研究。团队获得省部级奖项十余项，拥有国家专利技术四十余项。

经过近20年的发展，团队在数控装备的动态特性测试、优化设计和强度分析理论等方面形成了独特的研究特色和创新，主要研究内容包括：

1.     复杂加工状态下数控机床动态响应规律研究。 团队发明了在强受迫振动和复杂随机振动下对数控机床整机动态特性进行测试和模式识别的方法，结合了面刚度识别技术和数控机床高精度建模方法。完成了40多台高端数控机床的整机动态特性测试，建立了机床动态特性数据库，揭示了复杂加工状态下数控机床的动态响应规律，以支撑机床智能运维的实现。通过此项研究，团队与国内机床行业的领先企业建立了密切的合作关系，先后与沈阳机床、上海机床和秦川机床建立了联合实验室，共同承担了十余项国家科技重大专项，相关研究获得了四项省部级奖项。

2.     精密/超精密数控磨床研发。 针对现有高精度数控磨床缺乏正向设计方法的问题，团队提出了基于柔性工件-磨头动力学模型和工艺参数的磨床结构动力学设计方法以及磨床动态设计准则，从加工对象出发，旨在提升磨床的动态加工性能；同时，研究了数控磨床的误差测量与控制技术、磨削机理及磨削工艺，建立了高精度数控磨床的开发与应用研究基地。完成了上海机床厂高精度磨床MK1350及复合磨H377的性能提升研究，相关研究成果获得了五项省部级奖项。

3.     数控机床动态特性对机床性能退化的影响机制研究。 团队首次提出了基于振动特性的数模驱动智能运维方法，通过在线识别动力学特征参数，结合整机动力学特征数据库，利用数据驱动的小样本分析技术和人工智能大数据分析，开发基于动力学特性的在线智能运维系统。这一系统实现了故障案例推理、机床加工状态及性能退化评估，并定量评价潮汐等环境因素对机床加工性能的影响。此外，团队在国内数控系统的基础上，与智能运维系统结合，进行了加工精度、效率、质量稳定性及一致性等关键技术的提升研究，实现了以智能化运维为前提的机床研究“串珠成线”目标。相关研究成果将在2024年4月的上海机床展中展示，与上海机电中央研究院共同研发的数控机床远程运维系统，目标是对上海电气下属企业的2000台数控机床进行运维监控。

4.     数控机床仿生优化设计研究。 针对现有结构拓扑优化方法设计效率低的局限，团队提出了基于自然界生物形态自适应成长机制的材料分布智能趋优的自适应仿生拓扑优化设计理论。研究成果应用于板壳结构加强筋、桁架及三维实体结构的拓扑优化设计，并在散热通道分布优化方面取得进展。同时，结合结构拓扑优化、形状优化和尺寸优化设计技术，团队在机床和汽车零部件等领域开展了多学科综合优化设计应用研究。近年承担了二十余项包括国家自然科学基金和国家重大专项在内的国家和省部级重点项目，以及企业技术攻关项目，团队在国内外高水平期刊上发表论文30多篇，授权专利十余项，并荣获一项上海市技术发明二等奖。

5.     高端装备抗疲劳设计研究。 团队首次提出了结构抗疲劳设计与抗疲劳制造的匹配纽带——结构强度场，完善了强度设计理论中的强度-应力干涉模型，为毛坯要求与强化工艺要求的匹配设计提供了技术依据，形成了匹配工艺进给参数变化的核心技术，解决了设计与制造中的局部强度过剩问题，打破了国外对无芯棒旋锻核心技术的封锁，实现了从设计到材料及工艺要求的全面掌控。团队在国内外高水平期刊上发表论文十多篇，获得一项上海市技术发明二等奖。

在研纵向课题：

1. 科技部重点研发项目子课题，多尺度风-浪-流-结构同步测试和整机刚柔耦合动力学参数识别研究，2023.12-2026.12。

2. 科技部重点研发项目子课题，基于动力学实测数据的模型修正研究，2023.12-2026.12。

3. 工信部高质量发展工业母机专项，国产数控系统应用示范工程（HN工程）项目子课题，2023.12-2026.12。

4. 科技部重点专项子课题，多激励源融合的谐响应仿真分析技术，2024.12-2027.12。

5. 总装重点实验室重点项目，潜艇浮筏安装一致性测试和分析研究，2021.12-2024.12。

在研纵向课题：

1. 科技部重点研发项目子课题，多尺度风-浪-流-结构同步测试和整机刚柔耦合动力学参数识别研究，2023.12-2026.12。

2. 科技部重点研发项目子课题，基于动力学实测数据的模型修正研究，2023.12-2026.12。

3. 工信部高质量发展工业母机专项，国产数控系统应用示范工程（HN工程）项目子课题，2023.12-2026.12。

4. 科技部重点专项子课题，多激励源融合的谐响应仿真分析技术，2024.12-2027.12。

5. 总装重点实验室重点项目，潜艇浮筏安装一致性测试和分析研究，2021.12-2024.12。

2018年后发表的部分论文：

1.   Yujia Hu; Fang Liu;Weidong Zhu; Jianmin Zhu, Thermally coupled constitutive relations ofthermoelastic materials and determination of their material constants based ondigital image correlation with a laser engraved speckle pattern, Mechanics ofMaterials, 2018.02.08, 120: 26~36. 

2.   Yujia Hu, Weidong Zhu,Vibration analysis of a fluid-conveying curved pipe with an arbitraryundeformed configuration, Applied Mathematical Modelling, 2018: 64: 624-642. 

3.   Yujia Hu; Hongtao Zhou;Weidong Zhu ; Cheng Jiang, Large deformation analysis of composite spatialcurved beams with arbitrary undeformed configurations described by Euler angleswith discontinuities and singularities, Computers and Structures, 2018.9.27,210: 122~134 

4.   Yujia Hu, Y. J. Wang,J.B. chen, J. M. Zhu, A New Method of Creating High-Temperature SpecklePatterns and Its Application in the Determination of the High-TemperatureMechanical Properties of Metals, Experimental Techniques, 2018, 42: 523-532.

5.   Yu-Jia Hu; Cheng Jiang ;Wei Liu; Qian-Qian Yu; Yun-Lai Zhou, Degradation of the In-plane Shear Modulusof Structural BFRP Laminates Due to High Temperature, sensors, 2018.10.8, 18:1~16. 

6.   Yu-Jia Hu; Wei-Gong Guo;Cheng Jiang, Looseness localization for bolted joints using Bayesianoperational modal analysis and modal strain energy, Advances in MechanicalEngineering, 2018, 10: 1~10 

7.   Yu-Jia Hu; Wei-Gong Guo;Weidong Zhu and Yongfeng Xu, Local damage detection of membranes based onBayesian operational modal analysis and three-dimensional digital imagecorrelation, Mechanical Systems and Signal Processing, 2019 (131): 633-648.

8.   Yu-Jia Hu, Xi Sun,Weidong Zhu and Haolin Li, Local damage detection of a fan blade under ambientexcitation by three-dimensional digital image correlation, Smart Structures andSystems, Vol. 24, No. 5 (2019) 597-606.  

9.   Yu-Jia Hu, Hongtao Zhou,Weidong Zhu and Jianmin Zhu, A thermally-coupled elastic large-deformationmodel of a multilayered functionally graded material curved beam. CompositeStructures, 2020, 244: 112241.    

10. Yujia Hu, Z. S. Huang,W. D. Zhu, H. L. Li, A Full-Field Non-Contact Thermal Modal Testing TechniqueUnder Ambient Excitation, Experimental Techniques, 2021 (45): 257-271. 

11. Yu-Jia Hu, Yaoyu Wang,Weidong Zhu and Haolin Li, Dynamic Modeling of a Ball-Screw Drive andIdentification of Its Installation Parameters, Journal of Dynamic Systems,Measurement, and Control, 2021 (143): 041003.

12. Yu-Jia Hu, Lei Hu,Weidong Zhu, Haolin Li, Stochastic thermal modal characteristics of a platewith free boundary conditions induced by a random heating position based on athermally coupled model, Journal of Sound and Vibration，2023，552:117581

13. Yu-Jia Hu, Jingkun Gao, WeidongZhu, and Haolin Li, "Nonmonotonical Behavior of Thermal ModalCharacteristics of a Plate with Geometrical Imperfection, " AIAAJ, Vol.61, No. 11 (2023), pp. 5096-5109

14. Yu-Jia Hu, Mingxu Sheng, Hui Wen, Weidong Zhu,Jianming Zhu, Cheng Jiang，Mechanicalproperty measurement at high temperature based on a new disc-shaped specimen，2024，Measurement 234:114824

15. Youshuo Song; Jun Cao; Yujia Hu ; In-processfeature extraction of milling chatter based on second-order synchroextractingtransform and fast kutrogram, Mechanical Systems and Signal Processing, 2024,208: 111018

16. Yujia Hu, Jingkun Gao, Haolan Zhao, Weidong Zhu, A configuration-driven modal optimization method for thin-walledstructures using a surrogate-assisted evolutionary algorithm with aniterative update Kriging model, Engineering Structures 322 (2025) 119182.