1. 创新型结构优化设计
面向诸如高超飞行器、运载火箭、轨道空间站和核聚变装置等国家重大装备，以及民用领域如车辆、船舶、飞行器等零部件的轻量化、多功能化、创新型结构构型优化设计。
2. 超材料设计、材料结构一体化设计
面向力学、光学、声学、电磁学等多学科交叉领域的超材料设计，以及多物理场作用下的宏微观结构一体化设计。
3. 多物耦合多尺度计算方法
针对多场耦合下非均质材料与结构力学行为问题，发展高精度高效率的多尺度计算方法。
4. 复合材料计算力学
针对连续/不连续纤维增强复合材料(热塑性复合材料、纤维混凝土等)的宏观等效力学性质，发展高精度的数值预测模型。
