超导研究院主要针对我国参与的ITER大型新型能源装置的重大国际合作研究中有关超导磁体设计所遇到的力学课题开展基础研究，以期推动我国在这一领域形成具有自主知识产权的设计理论与方法。主要研究方向与研究内容有：
（1）超导特性与结构变形多场耦合力学：超导材料具有三个特征参数，临界电流，临界温度和临界磁场，构成了强非线性的电磁本构关系。早在上世纪70年代，德国科学家Kim发现Nb3Sn超导材料的临界电流随着材料变形会发生显著的退化。 后来的实验研究发现高温超导材料也具有类似的临界电流随应变发生衰减的现象。另外，超导材料的服役环境为力、电、磁、热耦合的多物理场环境，因此从材料层面揭示力学变形与超导材料特征参数的物理机理及弄清超导材料在多场耦合环境下的力学响应就成为第一个主要的研究方向和内容。
（2）高场超导磁体结构力学：针对目前超导学术界广泛关注的绝缘和无绝缘两类超导线圈，建立超导磁体特别是高场超导磁体设计方法，预测超导线圈或磁体的变形，进而形成具有基于力学分析的高场超导磁体设计方法，解决长期以来超导磁体制备过程中面临的缺乏力学分析框架、磁体结构依赖经验摸索且国内受制于国外发达国际的关键问题。对于磁体运行的安全性和稳定性问题，在已有的应变失超检测的基础上，探索基于光纤技术的超导磁体失超检测新方法，为超导磁体的失超检测提供新思路。
（3）超导材料与结构实验力学：在电工领域，超导材料和结构均运行在低温、强磁场和大电流复杂环境，相比传统的实验测量，面临环境极端、空间狭小、温度扰动大、电磁场环境强度高等，导致传统的实验方法和手段难以满足测量需求。对于超导材料在微电子领域的应用，主要涉及超导薄膜类材料的力学和物理特性测量，因此探索可实现超导薄膜力学、电磁学特征同步测试的实验方法成为目前超导研究的一个难点，也是实验力学学科的前沿。最后，由于超导材料的力学特征跟电磁学特征相互关联，因此在极端环境下对超导材料的内部损伤和演化以及损伤与电流分布特征的相关性成为另一个需要重点研究的内容。
（4）超导材料与结构制备与运行过程中的关键力学：在ITER项目中，大型超导磁体主要由CICC导体绕制而成。针对CICC导体中超导复合股线的绞制、穿管、压制，到超导线圈的绕制、磁体的成型与组装过程中的残余应力、平衡和稳定性等力学行为分析及环向磁场D形超导磁体成型加工过程的弹塑性力学特性等开展亟需的力学建模；对于承受交变载荷的中心螺线管CS，针对电磁循环和温度循环过程引起的CICC导体分流温度的退化机理开展理论建模与数值模拟研究等。对于目前应用超导领域的另一个研究热点—高温超导电缆，如CORC一级缆开展等效模量、力电耦合、交流损耗等基础参数的研究；对于二级以上的缆结构，主要进行绞扭参数优化、预张力、包扎、绝缘等过程的力学研究。