- критерии прочности волокнистых композитов, учитывающие направленный характер их разрушения,
- задачи о влиянии концентрации напряжений на прочность полимерных композитов с непрочными границами раздела «волокно-матрица»,
- модели развития расслоений и расщеплений при сжатии, изгибе и кручении («китайский фонарик», выщелкивание слоев, оценка опасности дефектов типа непроклеев),
- биомеханические принципы создания прочных композитных структур и соединений композитных элементов с применением криволинейных траекторий укладки волокон,
- анализ опыта и научных основ эффективного применения композитов в аэрокосмической технике и в гражданском машиностроении,
- развитие и обоснование экспериментальных методов определения упруго-прочностных свойств композитов (создание проектов ГОСТов, отраслевых стандартов),
- проектный расчет упругих элементов типа малолистовых рессор со сложной, «равнопрочной» геометрией и с переменными углами укладки волокон,
- методы проектного расчета и оптимизации структуры армирования композитных сосудов высокого давления,
- методы построения предельных поверхностей прочности в пространстве напряжений на основе критериев прочности для пар слоев,
- совершенствование нитяной модели для выбора оптимальных углов армирования,
- оптимизация структуры армирования и укладки волокон в композитных элементах в зависимости от условий нагружения,
- совершенствования структуры армирования мест крепления композитных элементов,
- определение механических характеристик пластиков армированных волокнами, полученных с помощью современных аддитивных технологий.