优化设计理论与应用

主要研究大型装备、工程结构非线性问题与优化设计，旨在培养掌握现代力学理论、现代计算机技术和先进实验手段，能够解决国民经济和国家安全中重大力学问题的高级专门人才。

针对工程中力学及相关问题，本学科方向以计算力学和工程科学计算为主线，形成了有特色的研究方向：1). 快速优化理论与方法：主要研究复杂结构设计优化过程中的快速优化理论与方法；2）.工程结构优化：针对大型装备零部件、工程结构开展结构设计优化计算，提高其综合性能。3).   结构动力学模型降阶及应用：研究复杂结构动力学模型降阶计算理论与方法，实现复杂结构动力学模型的简化计算。

结构强度与振动

基于传统力学的结构强度分析，开展电磁热机等多场耦下结构设计理论的研究，发展力学与其它学科的交叉，注重多场耦合问题的非线性效应，拟在多学科交叉新理论及非线性结构响应的精确描述等方向面取得突破；同时采用现代设计方法计算结构及构件的振动特性，包括固有频率、振型及强迫振动的响应等，研究震源附近的震动衰减规律，研究如何进行结构隔震以及结构抗震设计涉及的问题。

近年来，本学科方向已在高速冷打多场强耦合作用下材料激变行为及其成形机理、转子系统非线性动力学行为、轴承保持架模型动力相似理论研究等方面开展了卓有成效的研究工作。

计算流体力学与传热

主要在多相流动与传热、相变储能空调、微通道流变传热等方面基础理论开展研究，为航空发动机涡轮叶片冷却、锂离子动力电池热管理、先进建筑冷热源、暖通空调系统的能量转换、暖通空调系统与部件设计提供理论和技术支持。

针对工程中流体力学与传热及相关问题，本学科方向以力学计算和实验相结合，形成了有特色的研究方向：1). 多相流动与传热；2). 动力与能源装备的热管理技术；3）先进建筑冷热源、暖通空调系统的设计与理论。