В рамках научной работы в высшей школе проводятся экспериментальные и теоретические исследования микроструктуры и ее влияния на физико-механические свойства материалов, в частности:
- Развитие и применение оригинальных методик рентгеновского анализа кристаллографической текстуры и остаточных напряжений; ультразвуковая дефектоскопия.
- Разработка математических методов анализа структуры сталей и сплавов на основе данных по дифракции обратно-рассеянных электронов; изучение физических механизмов, контролирующих формирование структуры сталей.
- Создание количественных математических моделей, позволяющих описывать эволюцию микроструктуры и фазового состава сталей на всех стадиях промышленного производства.
- Разработка теоретических моделей, описывающих поведение дефектов, зарождение и развитие дефектных структур, физические механизмы прочности и пластичности в наноразмерных, нанокристаллических и нанокомпозитных твердых телах.
Также в высшей школе проводятся исследования области математического моделирования и вычислительной механики среди которых:
- Разработка эффективных методов и алгоритмов вычислительной механики и компьютерного инжиниринга;
- Разработка и применение методов многоуровневого моделирования в механике композиционных материалов и композитных структур;
- Разработка комплексных систем рациональных математических и физико-механических мультидисциплинарных моделей, обладающих высокой степенью адекватности явлениям, процессам, материалам, конструкциям, внешним воздействиям и условиям эксплуатации.
- Компьютерные и супрекомпьютерные технологии для эффективного решения задач механики деформируемого твердого тела, динамики и прочности машин, механики разрушения, механики композитных структур, технологической механики, механики жидкости и газа, тепломассообмена, электродинамики и акустики в различных отраслях высокотехнологичной промышленности.
- Разработка комплексных подходов к созданию оптимальных конструкций.
Специалистами в области автоматического и автоматизированного управления в высшей школе проводятся исследования по следующим направлениям:
- Разработка современных методов управления в мехатронике и робототехнике.
- Исследования в области идентификации и диагностики механических систем с упругими элементами.
- Создание методик оптимизации управляемых производственных процессов, нацеленных на повышение интеллектуального уровня систем управления.
- Разработка методов многоуровневого иерархически организованного управления с целью повышения экономической эффективности автоматизированных систем.
Для координации научных исследований, проводимых сотрудниками высшей школы «Механика и процессы управления» и Института проблем машиноведения РАН, создана совместная научная лаборатория «Математическое и экспериментальное моделирование динамических систем».
Научная деятельность ведется в нескольких направлениях:
- Исследование поведения электромеханических систем;
- Исследование графеновых нанорезонаторов.