在《Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering》、《Advanced Science》、《Materials & Design》、《ACS Applied Mechanics and Interfaces》等国际专业顶级期刊发表SCI论文30余篇，包括高被引论文、期刊封面论文等，已被引用 2500 余次（篇均70余次），H-index = 23。研究成果获国内外多位院士和业内著名学者的实质性、高度正面评价，曾受邀在国际/国内学术会议做邀请报告20余次。获批/申报国际/国内发明专利 11 项、软件著作权1项。

课题组面向空天结构、医工交叉等前沿领域，微软微结构超材料设计、结构优化理论与方法、点阵超结构前沿应用开展研究工作，主要研究方向和成果包括：
1. 结构拓扑优化理论与方法：拓扑优化基于计算力学方法、结合数学规划理论寻找最佳材料分布与传力路径，已成为驱动结构设计创新的重要工具。团队提出了有严格物理意义的独立点密度插值拓扑优化方法，打破了优化结果高度依赖网格形状的共性问题；提出了多材料水平集模型，实现了多材料边界与界面演变的精确表征与追踪。
2. 微结构超材料设计与制备：团队设计了多种富有想象力和深刻力学内涵的新型人工微结构超材料，包括：（1）旋转对称准周期微结构，等效刚度可达解析数学最大理论极限；（2）多层级各向同性刚度微结构；（3）三维手性负泊松比微结构；（4）压扭双稳态微结构，不施加载荷状态下具备两种稳定平衡态。还利用先进的3D打印技术，高质量地制备了多种微结构超材料。
3. 点阵超结构前沿应用：团队利用点阵超结构开辟的广阔设计空间，完成了：（1）点阵管道爬行软体机器人，确保深海柔性管道在油气不停输作业下的全时段、自动化健康检测；（2）拉胀剪纸超材料柔性显示屏，实现在单向大拉伸应变（>70%拉伸应变）下无失真的图像显示；（3）含曲边蜂窝的夹层板结构，使传统航天舵翼结构在高温载荷下的热屈曲强度提高30%以上