Vývoj počítačově orientovaných metod modelování, identifikace parametrů a optimalizace komplexních mechanických systémů z hlediska kinematických a dynamických vlastností, životnosti a vyzařovaného hluku. Prohloubení poznatků o mechanismu poškozování těles při kombinovaném namáhání a vývoj metodiky identifikace lomové nestability těles s trhlinami. Matematické modelování tkáňových systémů s uvažovaním nelineární a neizotropní mikrostruktury a jejich interakce s proudící tekutinou. Počítačová simulace tkáňových systémů s respektováním vlivu patologických změn a extrémních vnějších podmínek.