多智能体系统，网络化分布式系统，社会网络动力学与博弈。在研究中主要应用线性/非线性系统、图论、矩阵分析、随机过程、动态规划、数据挖掘、数值模拟等工具。

近期主要研究工作是将多智能体系统的思想方法与数学工具应用于对社会系统的建模分析，建立人际互动的微观机制与宏观社会学现象之间的联系，研究社会网络结构的影响。对宏观社会现象做出定量预测，针对社会网络系统超大规模、高复杂度、个体具有主观能动性等特点，探讨其控制方法。并与社会学、管理学等领域学者开展跨学科合作。

智能材料与结构的多场耦合力学

电磁材料设计与表征

口腔生物力学

骨骼肌肉系统力学

呼吸力学

系统生物学

流体力学

生命体系、复杂系统、生物医学工程中流动现象的数值模拟

流体力学

应用数学

湍流与复杂系统的标度现象和统计、唯象理论；

涡动力学；

流体力学；

非线性动力学

计算力学

结构分析

软件开发

优化

系统与控制理论，无人自主系统，分布式控制与优化，多体系统协同与集群，多机器人运动规划

生物力学

非牛顿流体力学

计算力学与应用数学：多尺度方法、科学计算

理论/实验/计算研究热对流

流动的稳定性与感受性

层流-湍流转捩与流动控制