美国国家自然科学基金项目：汽车结构拓扑形态合成技术（DMI-0114975，2004-2008）。参与项目。
HONDA（本田）北美汽车研究中心预研项目：汽车碰撞性设计中的结构拓扑优化（2006-2009）。参与项目。
XX预研基金项目：基于智能主模型技术的XXX数字样机定义新方法（2011-2013），主持项目。
XX十一五预先研究项目：XXX数字样机仿真优化技术（2006-2010），主持项目。
XX十五预先研究项目：XXX数字化预装配技术（2001-2005），主持项目。 航天XX集团基础研究项目：XXX精密设备装配仿真分析技术（2006-2008），主持项目。
校企联合攻关项目“发动机叶片综合优化设计技术与应用”（2005-2008），北航方项目负责人。
XX十一五基础研究项目：型号系统多学科综合优化技术（2001-2005），参与项目。
九五国家863十五项重大项目之一：基于STEP的CAD/CAM集成系统（1996-2000），主要参与，排名第2，主持基于STEP的CAD系统的开发。
2008年以来发表的结构拓扑优化方面的论文及论著：
(1) Lianshui GUO , THE CONVERGENCE AND ALGORITHM FACTORS ANALYSIS OF TOPOLOGY OPTIMIZATION FOR CRASHWORTHINESS BASED ON HYBRID CELLULAR AUTOMATA，Proceedings of the ASME 2012 International Mechanical Engineering Congress & Exposition IMECE 2012 November 9-15, 2012, Houston, Texas, USA
(2) Lianshui GUO and Renaud, J., “Strain-based topology optimization for crashworthiness using hybrid cellular automata”，Proceedings of the ASME 2009 International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference IDETC/CIE 2009，August 30-September 2, 2009, San Diego, USA，DETC2009-86348；
(3) 郭连水, Renaud, J, 一种大变形多空间域连续体结构拓扑优化方法, 北京航空航天大学学报, 2009, 35(2):227-230
(4) Lianshui GUO, Tovar, A., Penninger, C., and Renaud, J., “Strain-based hybrid cellular automata topology optimization for crashworthiness under large deformation”, International Journal of Crashworthiness (Research paper).
(5) 郭连水, 李峥, “叶片设计优化中智能主模型技术的研究”，汽轮机技术，2008 50(1)
(7) 王妍，郭连水, “拓扑优化设计中混合细胞自动机方法应用研究”, 机械工程师，2009(1)
(8) 王妍，“拓扑优化设计中混合细胞自动机方法研究”[D], 北京航空航天大学硕士论文，2009年1月
(9) 王世平 郭连水，基于有向图的二维约束求解算法研究，工程图学学报，2010 31(1)
(10) 黄海鸣 郭连水，“基于KBE叶片快速设计方法的研究与实现，汽轮机技术，2008 49(2)
作为负责人主持的相关项目主要有：
(1) 航天科技“整星工装快速设计系统”（2012-2013）
(2) “十一五”XX预研项目“XXX数字样机与仿真优化技术”（2006-2010）。
(3) XX预研基金项目“基于智能主模型技术的XXX数字样机定义新方法”（2010-2012）
(4) 航天XX集团基础研究项目“导弹总体快速优化设计与系统”（2008-2010）
(5) 校企联合攻关项目“发动机叶片综合优化设计技术与应用”（2005-2008）
(6) 航天XX集团基础研究项目“XXX精密设备装配仿真分析技术”（2006-2008）
(7) “十五”XX预研项目“XXX数字化预装配与优化技术”（2001-2005）。
(8) 航天XX集团研究创新项目“XXX装配仿真分析系统”（2004-2005）。
参与的相关项目主要有：
(1) 国家基础科研，“基于三维数字样机的新型弹/箭设计制造综合集成与示范应用”(2011-2014)
(2) 工信部“大型客机机翼翼盒装配技术研究”(2012-2014)
(3) 美国国家自然基金项目DMI-0114975“汽车结构拓扑形态合成技术”（2008-2009）。
(4) HONDA北美研发中心联合项目“汽车碰撞性设计中结构拓扑优化” (2008-2009）。
(5) XX十一五基础研究项目：型号系统多学科综合优化技术（2001-2005）
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