- исследование циклических и длительных статических свойств конструкционных материалов в условиях, приближенных к эксплуатационным;
- разработка и экспериментальное обоснование критериев разрушения конструкционных материалов при циклическом, длительном статическом и неизотермическом нагружениях;
- упрочнение поверхностных слоев металлических материалов с целью улучшения их циклических и трибологических свойств;
- исследование физико-механическими методами процессов деформирования, разрушения и упрочнения конструкционных материалов при циклическом, длительном статическом и контактном нагружении;
- разработка методов расчета напряженно-деформированных состояний элементов конструкций при циклическом, длительном статическом, неизотермическом и контактном нагружениях с учетом структурного уровня материалов;
- разработка методов оптимизации свойств материалов в связи с их эксплуатационными условиями нагружения;
- получение и обоснование расчетных характеристик конструкционных материалов и их сертификация;
- исследование технологических свойств в связи с прочностью и износостойкостью конструкционных материалов;
- разработка методов упрочнения материалов методами высокоэнергетических воздействий;
- разработка требований к созданию материалов с целью обеспечения их эксплуатационных свойств и созданию новых материалов;
- создание методик и экспериментального оборудования и измерительных средств для исследования физико-механическими способами свойств конструкционным материалов;
- разработка принципов выбора материалов при конструировании.