在科学理论上，探索学科的交叉与综合，发展材料与结构一体化的安全评价理论，同时致力寻求力学与化学的结合，探索化学机械的相互作用关系，为解决化学与力学的协同效应、高温下材料老化、结构与材料的耐久性等难题奠定理论基础；在工程技术上，发展重大装备和结构的寿命预测技术，结构完整性监测技术，同时发展先进制造技术，特别是以先进能源和环境友好过程为基础的先进制造技术以及微小型化工机械系统的特种制造技术等。具体研究方向包括：

·结构完整性理论 (Structural Integrity Principle)

·先进连接/表面技术 (Advanced Joining and Surface Technology)

·微(小)化学机械系统 (Micro or Miniature Chemo-Mechanical System: MCMS)

·化学－机械力学行为 (Chemo-Mechanical Behavior of Materials and Structures)

·后续能源与传感技术（Sustainable Energy and Sensor Technology）

·结构完整性监测技术 (Structural Integrity Monitoring)

·材料细观设计理论及力学行为 (Meso-Theory of Composite Materials and Mechanical Behavior)