1、智能材料与结构的力学分析及工程应用：实体和含不同孔隙率的形状记忆合金的力学行为分析和本构描述，以及其在生物医疗、航天和军工方面的应用。其它新型智能、功能材料如功能梯度材料、压电类材料、生物材料、智能结构等的力学性能研究和应用。

　　2、先进工程材料设计及力学分析：材料制备，加工中的力学问题，如纤维增强复合材料合成、功能梯度材料制备、纳米材料成形等过程中的优化和设计及应用。

　　3、工程力学中的计算机仿真：主要借助现代高性能计算机技术开发有限元、边界元、离散元、无网格法等各种工程力学数值计算方法，并用于解决实际工程问题。其中也包括现有计算软件的开发和利用。

　　4、细观力学及其实验技术：材料变形和破坏过程中细观结构演化的实时观测方法和技术，低维材料（含一维线材和二维薄膜）力学性质的试验研究及相关测试方法的设计，试验温度、加载速率和结构尺寸等对材料性质的影响。

　　6、现代流动与传热工程计算及应用：主要研究通风和空调系统的优化设计、风场与结构的相互作用、隧道和建筑物内部火灾的控制等所涉及的流动与传热问题。研究利用计算流体力学软件对上述流动与传热现象进行数值模拟的方法。