超导电磁结构多场耦合力学行为的表征与分析。主要研究内容有超导等电磁复合材料结构的电、磁、热、力性能表征，超导特性与其材料结构变形之间相互作用的特征规律，超导等电磁材料结构多场耦合力学的理论框架，超导材料在复杂环境（尤其在低温环境）下的力学实验方法及实现途径；超导的交变损耗机制及其对磁结构破坏的机制，超导结构制备过程与运行过程中的典型力学问题。
沙尘暴风-沙-电-热相互作用的风沙动力学及其近地输运过程。主要研究内容有沙尘暴发生与发展过程中的局地（即有限空间）野外实时测量与数据处理方法，风沙运动过程中风沙电现象与沙粒带电的关联演化机制，沙尘暴产生的定量条件表征方式及检验方法，适于沙尘环境的实时测量仪器的研制与开发，沙尘暴发展过程的含散体沙尘的非平衡动力学框架与分析方法，风沙运动的风洞基础实验与野外实测结果之间的关联方法。
多场耦合、多尺度关联非线性力学问题的定量分析理论与实验方法。主要研究内容有强非线性系统高精度定量求解及其封闭性的求解途径和方法，多场耦合、跨尺度关联的非线性静力学计算方法及其高性能并行计算程序，多场耦合非线性复杂动力学的计算方法及其高性能计算程序，电磁、低温、沙尘等复杂环境下力学与物理量的测量方法与原理，非线性随机系统实时测量信号的数据处理方法与可靠性分析， 基于有限局地野外实时观测量的反演模式。