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1. 轮轨磨耗状态对车辆动力学性能的影响研究，国家重点实验室开放基金，2012-2013，主持。
2. 高速列车轮对最佳等效锥度研究，国家重点实验室开放基金，2009-2011，主持。
3. 高速铁路基础理论研究——高速轮轨关系深化研究，铁道部计划，2009-2010，主研。
4. 轨道交通车辆轮轨型面优化设计，辽宁省教育厅科学技术研究项目，2008-2010，主持。
5. 高速铁路轮轨型面匹配研究，国家重点实验室开放基金，2007-2008，主持。
6. 高速列车基础理论研究—380km/h以上高速轮轨关系深化研究，铁道部计划，2010-2011，主研。
7. 高速铁路基础理论研究——高速轮轨关系研究，铁道部计划，2008-2010，主研。
8. 轨道车辆轮轨型面优化设计，辽宁省科学技术计划项目，2008-2010，主研。
9. 高速重载列车轮轨型面优化研究，国家重点实验室开放基金，2005-2007，主研。
10. 高速车轮椭圆化研究，国家重点实验室开放基金，2008-2009，参加。
11. 高速重载铁路钢轨塑流型波浪形磨损的研究，国家自然科学基金，2006-2008，参加。
12. 重载轮轨型面磨耗损伤行为研究，国家自然科学基金，2015-2017，主研。
13. 高速列车车轮多边形化研究，国家自然科学基金，2014-2016，主研。
14. 基于非赫兹理论的铁路货运列车车轮磨耗行为及其减缓措施研究，辽宁省自然科学基金，2015-2017，参加。
15. 重载钢轨磨耗及其对列车动力学行为影响研究，国家重点实验室开放基金，2014-2016，参加。
主持参加横向科研项目20多项。
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1. 张剑, 金学松, 孙丽萍, 张军. 车轮型面数值优化技术[J]. 机械工程学报, 2011, 47(2)：115-122. (EI)
2. 张剑, 王玉艳, 金学松, 崔大宾. 改善轮轨接触状态的车轮型面几何设计方法[J]. 交通运输工程学报，2011, 11(1)：36-42. (EI)
3. 张剑, 金学松, 孙丽萍, 张军. 基于CRH5高速动车组车辆的轮对动态特性与等效锥度关系初探[J]. 铁道学报, 2010, 32(3)：20-27.(EI)
4. Cao Si-yang, Zhang Jian, Sun Chuan-xi, Zhang Jun. Wheel-rail Slide Thermal-elastic Coupled Analysis[C]. Proc. - Int. Conf. Inf. Eng. Comput. Sci., ICIECS, 2009, 413-416. (EI)
5. 张剑, 肖新标, 王玉艳, 金学松. 三种高速轮对型面的性能比较[J]. 铁道学报, 2009, 31(2)：23-31. (EI)
6. 张剑, 温泽峰, 孙丽萍, 金学松. 基于钢轨型面扩展法的车轮型面设计[J]. 机械工程学报, 2008, 44(3)：44~49. (EI)
7. 张剑, 孙丽萍. 车轮型面动态高速曲线通过性比较[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(6)：6-11.
8. 李煜, 张剑, 张雪珊. 车轮型面位置偏移对车辆动力学性能的影响[J]. 大连交通大学学报, 2015, 1(36):18-23
9. 马贺, 张军, 张剑. 独立车轮与钢轨磨耗问题分析[J]. 大连交通大学学报, 2014, 3(35):5-9
10. 张剑, 王辉, 王玉艳, 金学松. 轮对等效锥度与车辆动态特性关系分析[J]. 大连交通大学学报, 2014, 2(35):1-5
11. 张铁, 张军, 张剑. 不同磨耗阶段轮轨型面匹配下重载货车的动态性能[J]. 大连交通大学学报, 2014, 1(35):6-10
12. 张剑, 宋慧玲, 王生武, 金学松. 地铁车辆轮轨型面匹配分析[J]. 大连交通大学学报, 2012, 5(33):1-6
13. 冯东喆, 张剑, 李霞. 楔块角对楔块式变摩擦减振器性能的影响[J]. 大连交通大学学报, 2019, 3(40):30-35
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