智能材料结构波动与振动
围绕压电、铁电、磁电等智能材料与结构的波动、振动等力学问题开展研究，在层状、周期和梯度结构的弹性波传播理论、微纳米复合材料的表界面波动力学等方面取得了创新性成果。首次推导了含椭圆裂纹磁电固体Green函数，获得了2007年度中国“汤姆森路透卓越研究奖”。带头人刘金喜教授获国家自然科学二等奖1项，省部级自然科学一等奖3项，连续5年（2014-2018）年入选爱思唯尔高被引学者榜单，是教育部创新团队带头人。
工程材料强度与断裂
对各类工程材料（功能梯度、电磁材料、超导材料、高性能混凝土材料等）的强度与断裂，特别是瞬态断裂和动强度问题进行研究，通过揭示相关材料在工程应用中的断裂机理和建立断裂破坏准则，为提高其服役性能提供理论指导。近5年主持国家自然科学基金7项，获河北省自然科学二等奖1项。梯队成员先后入选国家百千万人才、国家有突出贡献的中青年专家、河北省“三三三人才工程” 一层次人才。
桥梁结构力学行为分析与损伤识别
本方向是学校在隶属铁道兵期间形成的交通应急保障研究方向的进一步发展，针对桥梁性能退化、损伤破坏等关键问题，基于力学、数学、信息学等理论的交叉融合，通过实验、数值模拟等手段，开展复杂桥梁结构的力学性能和跨尺度损伤演化机理研究，为桥梁结构的设计、施工、运营安全以及灾变防控提供理论支持和技术保障。近年来承担国家交通战备办公室项目8项，协同土木工程学科研制的系列架桥机，占据了国内高速铁路桥梁建设同类设备1/4的市场份额。
非线性动力学理论及应用
围绕脉冲、摩擦、流固耦合、车路耦合等非线性动力系统，开展解析法、动力学仿真及应用研究。将抽象的非线性动力学理论具体化和实用化，从定量和定性两方面探讨实际物理参数对系统非线性动力行为的影响规律，为实际工程的安全性、性能优化奠定理论基础。近5年，团队共主持国家自然科学基金项目8项，国际交流合作基金1项，省青年拔尖人才支持计划1项。省杰出青年基金项目获得者1名，省优秀青年基金项目获得者1名。
