主持国家级科研项目6项（其中国家自然基金项目4项），省部级科研项目5项，主要科研项目如下：
2021年01月- 2024年12月，香蕉秸秆异向均切防缠抛撒还田机理及其减阻优化设计研究，国家自然科学基金面上项目，主持
2019年01月-2022年1月，香蕉地机械化深松土机耦合过程解析及其高效减阻优化，国家自然基金委，主持
2016年01月-2019年12月，正反换向滚筒刮拉式香蕉茎秆纤维提取机理及其仿生优化设计研究，国家自然科学基金委员会，主持
2012年01月-2014年12月，免耕条件下香蕉秸秆滚切还田机理及其效应研究，国家自然科学基金委员会，主持
2019-01-至今，天然橡胶产业技术体系建设—智能化生产，农业农村部，主持
2017年07月-2020年12月，智能玉米种子繁育高净度收获技术装备关键控制装置研究，科技部，（子课题）主持
2020年01月-2023年07月，陈学庚院士团队创新中心，海南省科学技术厅，主持
2021年01月-2023年12月，兰玉彬外籍院士工作站，海南省科学技术厅，主持
2020年01月-2022年12月，海南热区砖红壤土层分析及深松过程减阻优化研究，海南省科学技术厅，主持
2016年01月-2017年12月，异向双辊式香蕉秸秆粉碎还田机理及其优化设计研究，海南省科学技术厅，主持

主要荣誉及教学科研获奖情况：
2018年，香蕉机械化耕作关键技术及装备的研究与应用，海南省科技进步三等奖
2017年，东北玉米垄作少免耕播种与垄台修复技术与装备，神农中华农业科技奖一等奖

发表论文100余篇（其中SCI/EI论文32篇），其中代表性论文如下：
Xirui Zhang, Ying Chen. Soil disturbance and cutting forces of four different sweeps for mechanical weeding. Soil & Tillage Research. 2017,168:167-175.
X.R. Zhang，C. Wang，Z.H. Chen，Z.W. Zeng. Design and experiment of a bionic vibratory subsoiler for banana fields in southern China. IJABE.2016,9(6):75-83.
张喜瑞,张锐,汝绍锋,张秀梅,李粤,梁栋.海南热区香蕉地预破土凿式深松机设计与试验.农业工程学报,2020,36(18):49-55.
邢洁洁,张锐,吴鹏,张喜瑞*,董学虎,陈瑛,汝绍锋.海南热区砖红壤颗粒离散元仿真模型参数标定.农业工程学报,2020,36(05):158-166.
张喜瑞,吴鹏,王克恒,李粤,尚书旗,张秀梅.4YZT-2型自走式鲜食玉米对行收获机设计与试验.农业工程学报,2019,35(13):1-9.
张喜瑞,王自强,李粤,梁栋.滑切防缠式香蕉秸秆还田机设计与试验.农业工程学报,2018,34(03):26-34.
张喜瑞,王超,梁栋,李粤.滚筒刮拉式香蕉茎秆纤维刮取装置参数优化与试验.农业工程学报,2016,32(20):55-62.
张喜瑞,梁栋,李粤,王超.移动式全喂入香蕉茎秆纤维提取机的研制与试验.农业工程学报,2015,31(19):22-30.
张喜瑞,甘声豹,郑侃,李粤,梁栋.滚割喂入式卧轴甩刀香蕉假茎粉碎还田机设计与试验.农业工程学报,2015,31(04):33-41.
张喜瑞,甘声豹,李粤,梁栋,郑侃.行星轮式内外锥辊固体燃料平模成型机研制与试验.农业工程学报,2014,30(22):10-20.

授权专利30余项，以第一发明人授权发明专利28项，主要专利有：
张喜瑞，双旋对剥式香蕉茎秆纤维提取机，发明专利，专利号: ZL2.6
张喜瑞；王自强，一种香蕉秸秆脱水粉碎机. 发明专利，专利号: ZL6.2
张喜瑞；郝彦辉；王超；李粤；梁栋，线切预断式香蕉茎秆粉碎还田机. 发明专利，专利号: ZL 7.9
张喜瑞；王文；李粤；梁栋；王超；公菲；王自强，立轴对切式香蕉茎秆粉碎还田机. 发明专利，专利号: ZL 1.9
张喜瑞；王超；李粤；梁栋，卧轴啮切式香蕉茎秆粉碎还田机. 发明专利，专利号:ZL 8.X
张喜瑞；王超；李粤；梁栋；王文；王高平，异向双辊防缠式香蕉秸秆粉碎还田机. 发明专利，专利号:ZL 8.7
张喜瑞；王超；梁栋；李粤；屈彦伯；王涛；陈致水，粉碎挤水式香蕉茎秆固体成型原料输送机. 发明专利，专利号: ZL 6.5
张喜瑞；王超；李粤；梁栋；王高平；林妙山；王文，共轴对剪式香蕉秸秆粉碎还田机. 发明专利，专利号: ZL 7.8
张喜瑞；梁栋；王超；李粤；张劲；薛忠；马强，移动式全喂入香蕉茎秆综合利用机. 发明专利，专利号: ZL 3.5
张喜瑞；王超；李粤；梁栋；甘声豹；宋雅婷，生物质内环模成型一体机. 发明专利，专利号:1.2