量子力学方向：研究金属材料相界、晶界强韧化机制，溶质元素晶界偏析、晶内固溶对材料理化性能影响规律与机理；金属基复合材料改性机理与规律；

有限元模拟方向：研究材料热热物性参数与本构模型构建、金属塑性加工图的建立；金属体积成形过程中流变、组织演变等的数字化预测；金属热处理过程中微观组织演变、温度、应力应变场的预测预报等。