1. 结构与多学科优化/拓扑优化；

2. 增材制造与创新设计；

3. 4D打印与智能材料结构设计；

4. 超轻结构、复合材料与超材料设计；

5. 航空航天结构力学与优化设计；

6. 高超飞行器热防护结构设计

大连理工大学工程力学系/工业装备结构分析国家重点实验室教授（领军人才）、博士生导师。2004年首批入选教育部新世纪优秀人才和辽宁省百千万人才（百人层次）。现任大连理工大学工程力学系书记，飞行器轻质结构研究所所长。担任中国复合材料学会常务理事、中国复合材料力学专业委员会主任，亚洲结构与多学科优化学会执委会委员，中国机械工程学会增材制造分会常务委员；“CJME: Additive Manufacturing Frontier”、"Acta Mechanica Solida Sinica"、"固体力学学报”、“力学学报”、“机械强度”等期刊编委。主要从事工程力学、固体力学、计算材料学等学科的研究。在结构与多学科优化、面向先进制造的设计与制造工艺力学、复合材料与超材料设计、超轻材料与结构、航空航天结构等方面取得了有意义的研究成果。主持完成973课题、国防973项目、国家自然科学基金重点项目、重大专项等一批重要科研课题，是国家自然科学基金委资助的“科研创新群体”的骨干成员和教育部创新团队的骨干成员。基于“新型飞机结构拓扑与参数优化设计”的研究成果设计的新机大部件构型，实现了型号装机应用，是“XX飞机设计的创新技术”。新型火炮轻量化设计的成果成功应用于航母装备的火炮设计。基于重点基金项目“面向增材制造的飞行器承力结构多功能化”的研究，建立了连通性、脱模、尺寸等增材制造工艺约束的描述方法以及相应的设计技术。发表学术论文300余篇，授权发明专利30余项。