顏鳴臯開創中國鈦合金研究，組建中國第壹個鈦合金實驗室，系統開展航空鈦合金研究，建立中國航空用鈦合金系列，領導參與高溫合金、鈦合金和壹些新材料的應用基礎研究，在微觀結構分析、合金強化機理、金屬超塑性理論等方面取得壹系列創造性成果。在Ti3Al合金、Al－Li合金和Ni3Al合金研究中均取得突破性進展。主持航空材料的疲勞與斷裂研究，在新的裂紋擴展物理模型、疲勞裂紋擴展機制、疲勞門檻值預測、三維裂紋應力分析、材料的超載效應以及變幅載荷下的壽命估算等方面取得系統性、獨創性的成果，為飛機安全設計、合理選材提供了大量的試驗數據和理論依據。
中國金屬織構理論的先行者
顏鳴臯長期致力於物理金屬學和材料科學研究。早在1944年他在中央工業試驗所就擔負了籌建材料試驗室的工作，並進行過結構鋼試驗及楠竹材料的力學性能研究。
1947年，顏鳴臯在美國耶魯大學研究生畢業時，提交的壹篇題為 “ 金屬加工織構研究 ” （Astudy of deformation textures in metals）的論文，發表在美國礦冶工程師學會的學報上。在這篇論文裏，他提出了富有創見性的見解，采取理論分析方法，第壹次同時對3種常用晶系的滑移系與加工織構作了推算，受到了不少國家冶金界學者的重視，並被英、美、德等國學者在織構專著中列為較完整和成功的織構形成理論之壹，對金屬加工織構的研究產生了壹定的影響。1948年，顏鳴臯所進行的鋁單晶橫斷彎曲試驗研究工作取得新的進展，對晶體不均勻變形有了新的發現和認識，提出晶體塑性變形的顯微彎曲新假說。
在美國切斯銅加工廠研究部進行純銅加工與再結晶織構的研究時，顏鳴臯把X光掠射法應用於織構的測定，研究了微量雜質磷在固溶和化合物狀態對再結晶織構的影響，提出了獨到的見解，並應用於指導生產實踐。
中國航空鈦合金研究的創始人
1949年，顏鳴臯獲得工學博士學位後，接受美國紐約大學工學院邀請，負責鈦合金實驗室的籌建工作，在留學生錢定華的協助下，建成壹臺可熔煉鈕扣錠的小型真空非自耗電弧爐，並根據美國國防部門的委托，開展過鈦—碳、鈦—氮平衡圖和鈦合金加工織構的研究。在研究報告中，他首次提出了關於鈦合金的拉伸、壓縮與軋制織構的晶格位向結果。在這方面的研究工作，當時國際上還沒有開展，顏鳴臯進行的開拓性的研究結果被壹些鈦合金權威性著作引用。
1956年，第二機械工業部航空工業局建立航空材料研究所。考慮到鈦合金是壹種新型的、重要的航空材料，列為該所重點專業，由顏鳴臯率領壹批青年技術人員，自行設計、制造設備，建立了非自耗電極真空電弧爐和7.5公斤自耗電極真空電弧爐，成功地煉出了中國第壹個重3公斤的鈦合金錠。同時，在實踐中培養出中國第壹批技術素質較高的鈦合金研究人員，成為該所鈦合金研究的骨幹力量。顏鳴臯是中國鈦合金研究工作的開拓者。
中國航空高溫合金應用基礎研究的奠基者
1962年，為加強應用基礎理論研究，顏鳴臯出任金屬物理研究室主任，指導與參加壹些高溫合金的應用基礎研究。他與陳學印***同在《金屬學報》上發表了“鎳基合金的強化”的綜合評述，並根據鎳和其他元素的原子半徑差、晶體結構和電子層構造，分析了各種合金元素在鎳基合金中的存在狀態及強化序列，評述了高溫合金強化機理，對中國正在開展的高溫合金研究工作起了促進作用。
在顏鳴臯指導下，航空材料研究所先後完成了材料在生產使用中的故障分析、材料產品定壽與延壽工作，如航空發動機火焰筒板材分層、發動機葉片榫槽裂紋與延壽、壓氣機盤斷裂、殲-6飛機起落架修補、加力噴嘴折斷等重大失效分析工作，逐壹得出了準確的科學結論，提出了相應的措施，積累了對飛機、發動機零部件失效分析和延長使用壽命的經驗，培養了人才，提高了故障分析水平。為此，中國機械學會失效分析委員會授予他優秀工作者光榮稱號和金質獎章。
在航空工業由仿制走向自行設計的轉變過程中，為解決航空材料為新機種設計和原有機種定壽、延壽服務的問題，顏鳴臯早在1978年就提出要實行兩個“三結合”，即“設計、材料、使用”和“材料、工藝、測試”相結合。隨後又根據多年來航空材料研究與發展中的正反兩方面的經驗，總結出設計、材料、工藝、測試、使用相互間的辯證關系，即設計是主導，材料是基礎，工藝是手段，測試是保證，使用是檢驗。他還應邀在國家科學技術委員會召開的新材料會議上作了關於開展材料應用研究的報告。
中國航空金屬材料疲勞與斷裂研究的創立者
20世紀70年代以來，由於斷裂力學和新型檢測技術的發展和應用，航空產品結構與部件的設計已由傳統的強度設計、疲勞設計發展到斷裂設計和損傷容限設計。為了保證新機種設計的需要，顏鳴臯組織和領導固體力學和材料物理兩支隊伍，采取宏觀力學與微觀分析相結合，開展金屬材料疲勞與斷裂方面的應用基礎研究和應用研究，取得了壹些重大研究成果。其中，他對第壹、第二階段裂紋擴展的物理模型，首次歸納為雙滑移、裂尖鈍化和再生核機制，得出了疲勞裂紋擴展的壹般表達式，並闡明了組織結構、應力比、表面狀態和環境介質等因素的影響規律，撰寫了《金屬疲勞斷裂微觀機制》壹文。
顏鳴臯是國務院批準的首批博士生導師之壹和第壹、二屆學位委員會冶金評議組成員。多次參加國際學術會議，先後擔任10余次學術會議的國際委員或執行委員。1987年由他主持召開了第五屆國際材料力學行為會議（ICM），並當選該會理事會主席。1988年，被推選為遠東斷裂力學組（FEFG）執行委員和國際斷裂力學會議（ICF）聯絡委員會委員等。
1991年為紀念中國航空工業創建40周年，航空航天工業部將該部最高榮譽 —— 航空金獎授予顏鳴臯，以表彰他對中國航空航天事業的卓越貢獻。 顏鳴臯曾主編和翻譯出版過《航空材料學》《鎳基高溫合金的強化》《金屬的疲勞與斷裂》《疲勞裂紋擴展速率手冊》《材料的塑性變形與斷裂》等專著和譯著，先後發表各種科學論文200余篇。他還曾任《材料科學與測試技術》叢書副主編，主持編撰《中國航空材料手冊（第壹版、第二版）》《第五屆國際材料力學行為會議論文集》等專業圖書和多種力學性能手冊，為生產、科研、教學等提供了有價值的數據、資料，為傳播新技術、新材料作出了出色成績。 基本情況如下：
中文
1、顏鳴臯.金屬加工織構的研究.北京工業學院學報，1956，2（1）：1-15
2、顏鳴臯.金屬織構的X射線衍射的測定.第壹屆全國x射線與電子顯微技術的進展會議論文集.（上海），1963：163-199
3、顏鳴臯，陳學印.鎳基合金的強化，金屬學報，1964，7（3）：307-321
4、顏鳴臯，袁振明，純銅織構對晶界內耗峰的影響.物理學報，1975，24（1）：51～62
5、顏鳴臯.金屬疲勞裂紋擴展過程及其微觀機制.第壹屆斷裂力學與斷裂物理會議論文集（武漢），1978：179-223
6、顏鳴臯.疲勞裂紋初期擴展特征及其影響因素.航空學報，1983，4（2）：13-29
7、顏鳴臯，劉才穆（譯）.金屬的疲勞與斷裂.上海：科學技術出版社，1983
8、顏鳴臯主編.航空材料學.上海：科學技術出版社，1985
9、顏鳴臯主編.航空金屬材料疲勞裂紋擴展手冊.北京：航空材料研究所科技資料，1985
10、顏鳴臯.結構材料疲勞裂紋擴展機制及其工程應用.航空學報，1985，6（3）：208-222
11、顏鳴臯，王金友，馬濟民.鈦合金在航空工業中的應用.第6屆全國鈦合金會議論文集,1987
12、顏鳴臯主編.中國航空材料手冊.北京:中國標準出版社,1988
外文
1、Yan Minggao. A study of textures and earing behavior of cold rolled (87-89%)and annealed copper strips, Trans.AIME. ,1949,185:59-66
2、Yan Minggao, W. R. Hibbard Jr. The transverse bending of single crystals of aluminium .Trans. AIME. ,1949,185:710 -720
3、Yan Minggao. A propose microbending mechanism of plastic deformation. Trans. AIME. , 1949,185:1003-1004
4、Yan Minggao, Wang Zhongquang. Some microscopic features and mechanisms of fatigue behavior in metals. Proc.lst China-USA Bilateral Metall. Conf. (Beijing), 1981:345-384
5、Yan Minggao, Gu Mingda. Investigations on the crack growth retardation behavior and fatigue life prediction in structural materials, Proc. ICF Intern. Symp. Fract. Mech.(Beijing), 1983:769-777
6、Yan Minggao,Yu Chunghua, Notes on the prediction of △K for fatigue crack propagation. RES Mechanica, 1984, 10:153-159
7、Yan Minggao,Zhang Souhua,Zheng Zemin. Proceedings of the Fifth International Conference on Mechanical Behavior of Materials. Pergamon Press (Oxford) ,1987
8、Yan Minggao, Quyand Jie, Zhang Shouqing. Microscopic studies on FCP and fracture characteristic near crack tip region in engineering alloys. Proc. of Far East Fract. Group Workshop. (Tokyo), 1988:167-176
9、Yan Minggao, Zhang Shijie,Ouyang Jie,Fatigue crack propagation behavior under spectrum loading. Proc. CMRS Intern. '90,Symp. J. (Beijing) ,1990 顏鳴臯作為中國首批博士生導師之壹，培養了40余名博士和碩士生及10余名博士後，為國家培養了壹批研究生導師。