主持或参与科研项目20余项，包括国家自然科学基金项目、军委科技委项目子课题、中国缝制机械协会项目、陕西省自然科学基础研究计划、陕西省教育厅科学研究计划项目、陕西省榆林市科技计划项目以及企业横向课题等。部分研究课题如下。

★ 国家自然科学基金青年科学基金项目：复杂激励柔性结构多转子耦合的星型减速器瞬态动力学分析与优化研究；2021.01-2023.12，主持。

★ 军委科技委项目子课题：XXX分析与评估；2024.10-2026.01，主持。

★ 中国缝制机械协会基础理论及短板技术软课题项目：智能缝纫机送布机构改进与动力学行为分析研究；2022.01-2022.10，主持。

★ 陕西省教育厅科学研究计划专项项目：新型柔性多转子功率分流减速器系统的瞬态振动理论研究；2021.01-2022.12，主持。

★ 陕西省榆林市科技计划项目：随机环境下风电设备智能传动系统动态特性与主动控制；2026.01-2027.12，主持。

★ 旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室开放课题项目：公路桥梁振动检测与诊断技术的研究；2020.01-2021.12，主持。

★ 西安理工大学博士科研启动基金项目：圆柱齿轮减速器的系统级动力学通用分析方法与优化设计研究；2020.06-2023.06，主持。

★ 西安理工大学研究生教育教学改革项目：新工科视域下近机类跨机专业研究生创新能力培养与实践探索；2025.01-2026.12，主持。

★ 高校联合研发项目（技术服务类）：连接结构测试样件；2024.11-2025.05，主持。

★ 企业横向课题（技术服务类）：大型立式水轮机组导轴承支架固有特性及模态理论分析；2021.12-2022.06，主持。

        在国际权威期刊《Mechanism and Machine Theory》（中科院一区Top期刊）等国内外学术刊物和重要国际会议上发表论文20余篇；其中，以第一作者身份收录SCI期刊论文7篇。部分论文如下。

★ Liu Chao, Du Jinfu, Fang Zongde, et. Al. An effective modelling approach for multi-body dynamic analysis of epicyclic gear train of GTF considering both structural flexibility and mechanical interactions. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part K-Journal of Multi-Body Dynamics, 2023, 237(4). (SCI)

★ Liu Chao, Fang Zongde, et. al. Dynamic analysis of a helical gear reduction by experimental and numerical methods. Noise Control Engineering Journal, 2020, 68: 48-58. (SCI)

★ Liu Chao, Fang Zongde, et. al. Multibody dynamic analysis of a gear transmission system in electric vehicle using hybrid user-defined elements[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part K-Journal of Multi-Body Dynamics, 2019, 233(1): 30-42. (SCI)

★ Liu Chao, Fang Zongde, et. al. An improved model for dynamic analysis of a double-helical gear reduction unit by hybrid user-defined elements: Experimental and numerical validation. Mechanism and Machine Theory, 2018, 127: 96-111. (SCI)

★ Liu Chao, Fang Zongde, et. al. An efficient method for nonlinear characteristic analysis of fixed contact surface and interface in bolted joint and its application[J]. International Journal of Surface Science and Engineering, 2018, 12(4): 293-316. (SCI)

★ Liu Chao, Fang Zongde. Multi-objective optimal design for carrier and torque frame assembled together in planetary gear train of GTF by Integrated DOE, RSM and LSGRG[J]. Journal of the Chinese Society of Mechanical Engineers, 2018, 39(1): 81-98. (SCI)

★ Liu Chao, Fang Zongde, et. al. An efficient modeling method for coupled vibration analysis of double-helical gear reduction[J]. Noise Control Engineering Journal, 2017, 65(2): 121-137. (SCI)

★ Liu Chao, Su, Yulong, et. al. Dynamic simulation and analysis of DEA based on ANCF three-dimensional triangular thin plate element, 2nd International Conference of Mechanical System Dynamics, ICMSD 2023, September 1, 2023 - September 5, 2023, Beijing, China, 2024; Springer Science and Business Media Deutschland GmbH: Beijing, China, 2024; pp 1739-1758. (EI)

       主要承担《机械原理》《机械原理课程设计》和《机械设计基础》《机械设计基础课程设计》课程的本科教学工作。

       荣获2023年“第八届全国高等学校教师图学与机械课程师范教学与创新教学法观摩竞赛”课堂示范教学创新赛道（机械类）全国二等奖（个人）。

       以第一指导教师身份指导学生荣获“2024年第21届全国大学生信息安全与对抗技术竞赛”（国家级A类竞赛）全国总决赛三等奖；指导学生参加中国大学生机械创新设计大赛、中国国际大学生创新大赛、中国研究生机器人创新设计大赛、睿抗机器人开发者大赛等多项学生科技竞赛活动。

       获得2025年校级本科优秀毕业论文（设计）指导教师。

智能传动系统创新设计与应用

       植根于机械传动经典理论，深度融合精密机械、航空航天、智能机器人、新能源车辆及绿色能源装备等前沿学科，致力于推动传动系统向智能化、高精度与高可靠方向跨越。核心创新包括：面向高端装备构建传动系统高保真模型，实现动态性能设计、参数匹配与主动控制策略验证一体化；研发高动态响应关节、力控减速器及柔顺传动技术，提升机器人自适应运动性能；基于深度学习与信号处理实现关键零部件主动设计、状态实时监测、故障智能诊断与剩余寿命预测等。

       研究强调学科交叉与产学研融合，旨在为我国航空航天、智能机器人、新能源车辆、绿色能源装备等领域提供核心技术支持，推动传动技术自主创新与产业升级。

机械系统动力学与减振降噪技术

       聚焦于机械系统“动-声”耦合问题的建模、分析与智能控制。其核心是从传统的被动隔振，迈向融合智能材料、主动算法与数字孪生等技术的“预测-调控”新范式，旨在从根本上提升高端装备的动态精度、声学品质与可靠性，是智能制造的核心关键技术之一。

仿生软体机器人设计与开发

       本研究是融合生物力学、软材料科学与智能驱动的前沿交叉领域。其核心在于模仿生物体的结构与运动机理，利用智能软材料（如介电弹性体等）的自身柔顺性与可变刚度特性，实现“驱动-感知-控制”一体化的嵌入式智能。仿生软体机器人技术突破了传统刚性机器人的局限，致力于开发能适应复杂非结构化环境、实现人机安全交互的新一代机器人系统，在医疗康复、灾难救援及人机协作等领域具有革命性应用前景。