1. 先进材料与结构力学

●微纳米尺度力学。研究微纳米结构材料的多功能化相关的物理和力学，自组织的基本理论和应用。

●复杂材料力学与物理性能研究。包括复合材料、非均质材料、生物材料、半导体器件，以及其它微结构的力学和广义输运性能（电传导、磁传导、热传导、介电性能等）。

●智能材料与结构力学。研究铁电、铁磁、磁电、形状记忆合金、电活性聚合物等智能材料及结构中的本构关系、断裂、疲劳等基本力学问题。

●新型能源力学。发展风能、潮汐能、能量收集、储氢等绿色能源中的力学分析方法，研究其中的基础力学问题。

2. 弹塑性力学

●静载、冲击载荷及极端条件下材料与结构的塑性变形及其它形式的非线性变形，损伤，屈曲，破坏现象的实验观察、规律性的归纳和力学模型的建立及求解。

●复杂结构、非均匀介质以及电磁热力耦合作用下结构中振动和波传播规律的研究，及其在结构的健康检测及安全评估等方面的推广应用。

3. 计算固体力学

●发展高效能计算方法、高维非线性动力系统的分叉、稳定性和伪弧长算法、扩展有限元以及有限元网格剖分等方向的基础性研究。

●利用并发展有限元法、分子动力学、相场方法、第一性原理、Monte-Carlo、格子Boltzmann 方法等计算手段来计算和模拟微纳米材料和功能材料的尺度效应、界面效应、多场耦合效应等，提高现有计算方法的精度及计算效率。

●冲击动力学的数值方法（特征线法，离散元法，CE/SE等方法）及其泛用型计算程序的开发。

●发展多尺度的计算方法，表征和预测多场耦合下微纳米结构材料的力学性能、位错和缺陷产生的物理机制等。

4. 实验固体力学

●冲击实验的新方法及其装置的开发和制造。动态断裂和应力波传播问题的实验研究。

●大型工程结构（以空天结构为主）的振动测试、振动与噪声控制的技术与理论方法，发展基于智能材料及结构的振动与噪声控制技术。

●新型功能材料及器件的设计、制备与表征方法。研究新型空天复合材料、功能复合材料、抗冲击材料等先进材料与器件的设计、制备及先进的测试表征方法与技术。

●无损检测方法的研究。采用现代实验力学方法研究大型（航天航空航海等）工程结构中损伤的确定和寿命评估技术，探索原位、大范围内损伤感应的测试方法。发展基于超声原子力显微术、微纳米压痕、微振动等技术的微小器件无损检测方法。