主要研究領域包括：闆殼非線性固體(tǐ)力學，電(diàn)磁固體(tǐ)力學和(hé)風沙環境力學。

在闆殼非線性固體(tǐ)力學領域，成功給出非線性軸對稱馮卡門(mén)闆方程的精确解并解決了攝動解和(hé)叠代解的函數(shù)展開(kāi)形式及收斂性證明(míng)、高(gāo)階解的計(jì)算(suàn)機求解等棘手問題，其研究成果受到學術(shù)界的高(gāo)度重視(shì)：該領域國際知名學者、中國著名科學家(jiā)錢(qián)偉長院士評價其為(wèi)“解決了自1910年以來(lái)國際力學界未能解決的一個(gè)重要問題”，中國力學學會(huì)将其評價為(wèi)“是五十年來(lái)該領域最完備的一項研究，處國內(nèi)外領先地位”。

領導的蘭州大(dà)學電(diàn)磁固體(tǐ)力學研究組在鐵(tiě)磁彈性體(tǐ)及結構和(hé)超導磁體(tǐ)等電(diàn)磁結構多(duō)場(chǎng)耦合力學系統的理(lǐ)論建模和(hé)定量分析方面開(kāi)展了相關研究，其成果被選入《國家(jiā)自然科學基金資助項目優秀成果選編（三）》，在電(diàn)磁固體(tǐ)力學方面的研究項目于2005年獲教育部提名國家(jiā)科學技(jì)術(shù)獎自然科學獎一等獎，在風沙運動機理(lǐ)方面的研究項目于2006年獲甘肅省科技(jì)進步一等獎，在電(diàn)磁介質與結構非線性行(xíng)為(wèi)方面的研究于2008年獲國家(jiā)自然科學二等獎。

自上(shàng)世紀末以來(lái)，結合我國重大(dà)風沙環境課題，組織和(hé)主持了蘭州大(dà)學風沙環境力學研究，并就其多(duō)場(chǎng)耦合非線性複雜動力系統中若幹關鍵科學問題的研究取得(de)實質性進展，在短(duǎn)短(duǎn)幾年內(nèi)就在影(yǐng)響因子2.0以上(shàng)國際權威學術(shù)期刊，包括Applied Physical Letters、Journal of Applied Phys.、Physical Review E、The European Physical Journal E、Journal of Geophysical Research等上(shàng)相關學術(shù)論文近20篇。作(zuò)為(wèi)國家(jiā)基礎科學研究重大(dà)規劃項目（973）“中國北方沙漠化過程及防治研究”的課題負責人(rén)，其部分成果在2005年8月的“973”項目課題結題驗收時(shí)被專家(jiā)組評價為(wèi)“提升了我國風沙運動研究的國際影(yǐng)響力”。