研究领域为卫星轨道与姿态控制。作为项目负责人主持2项国家自然科学基金、3项国防军工、1项863项目。出版教材及学术专著12部,发表论文30余篇,获发明专利授权2项。曾获军队科技进步一等奖、国防工业出版社优秀图书奖,北京市教育创新标兵,中国力学学会全国徐芝纶力学优秀教师奖,清华大学“良师益友”、清华大学青年教师教学优秀奖。
从2000年开始,先后与中央电视台《异想天开》、《走进科学》、《我爱发明》、《原来如此》、北京电视台《魅力科学》、《北京青年》、湖南卫视《好奇大调查》、深圳卫视《气象万千》等栏目组合作,策划设计了数百个力学科普实验或活动,例如:纸桥过车、纸船载人、弹簧秤称大象、手机吊冰箱、飞针穿玻璃、机械打水漂等经典节目,观众累计超过5亿人次。