计算动力学研究室主要从事计算力学基本理论、数值方法及其在科学与工程中的应用等方面的研究工作，尤其是强冲击载荷作用（如碰撞、冲击和爆炸）下材料与结构力学行为的多尺度、多种介质（刚体、固体、流体）、多物理场耦合（力、热、化学、电磁）数值分析方法（无网格法及粒子类方法、 有限元法及扩展有限元法、有限体积法）的研究。研究方向包括计算冲击动力学、流固耦合、超高速碰撞动力学、微纳米力学及多尺度分析、高性能计算和大型工程结构分析，在航天航空、国防、机械、土木、能源、交通等工程领域有广阔的应用背景。

研究室十分重视工程应用，曾先后完成九江长江大桥、广东大亚湾核电站管系、葛州坝电站水轮机主轴、热壁加氢反映器、某实验室设备基础防微振分析与设计、导弹发射架起竖液压缸、多级火箭爆炸分离装置、新保利大厦抗震实验及数值模拟、牙齿种植体等重要工程项目的静动力强度与安全分析。

研究室曾先后承担多项国家自然科学基金项目、973课题、863课题、教育部留学回国人员启动基金项目和横向科研项目。其中“反应堆结构核安全评审软件系统”项目荣获国家七五攻关重大科技成果奖。关于无网格数值方法的研究成果受到了国内外同行的关注，于2008年获第6届中国科协期刊优秀学术论文二等奖，2009年获教育部自然科学奖二等奖，并研发了冲击爆炸三维物质点法数值仿真软件MPM3D（计算机软件著作权登记2009SRBJ4761，2009.7）。开设《计算动力学》(清华大学研究生精品课) 和《理论力学》(国家精品课)，出版了《弹性理论基础》、《计算动力学》、《无网格法》、《工程弹性力学与有限元法》、《理论力学》等教材与专著，其中《弹性理论基础》曾获得全国优秀教材二等奖。