1、结构复合材料研究

纤维增强树脂基复合材料的强度准则建立，飞机主承力结构变形和失效机制，飞行器及机车金属和复合材料结构的三维实（立）体模型优化设计；各类高温及侵蚀性环境作用下结构使用的耐久性、损伤容限、高低周疲劳断裂及蠕变寿命评估；连续纤维热塑性复合材料制备、界面表征与成型工艺研究；自蔓延聚合纤维复合材料的合成设计与制备成型

2、3D打印研究

自蔓延热固性树脂及复合材料3D打印；4D打印用智能仿生聚合物的设计与合成；生物相容性材料的制备与生物活体打印；增材制造过程计算机模拟与制备工艺优化及在航空零件、汽车配件的应用研究。

3、航空航天金属材料研究

高强轻质合金研究开发，航空级铝锂合金铸造工艺及缺陷机理研究与控制；铝锂合金的轧制和热处理工艺包括各向异性调控机理与数学模型。

4、仿真模拟及计算

预测集成结构材料科学的理论研究、数学模型建立及软件模拟计算；分子动力学模型搭建、校验及计算；材料热力交互作用以及材料与几何非线性（包括层裂、断裂、屈曲、接触）等类问题的有限元仿真模拟（ABAQUS/ANSYS）。