主要研究方向为X射线成像与CT方法学及其应用，致力于开发多物理场耦合的先进原位X射线诊断技术及其分析方法学，并籍此开展工程材料的力学性能、变形损伤机理和本构模型研究。基于国内外先进同步辐射光源搭建了国际领先的原位显微CT成像平台（如具有亚秒时间分辨的高速显微CT成像平台），自主开发了诸多原创性深度数据分析算法，发展了全自动CT数据分析的全链条方法，达到国际先进水平。领导建设了基于微焦点X射线源的显微CT成像实验室，目前已稳定运行，初步对外开放。利用上述先进实验平台与原创分析方法，针对国防军工、航空航天等领域的关键材料，开展了结构-性能关系的原位多尺度研究，取得了一系列原创性成果，在Acta Mater.、Int. J. Plast.、Compos. Sci. Technol.、Carbon、Scr. Mater.等顶级学术期刊上累计发表SCI论文20篇，其中第一作者或通讯作者论文9篇，论文累计被引236次。

此外，掌握分布式并行计算集群技术，负责超级计算中心建设、管理与运维，依托超算中心开发高并发智能图像识别、目标检测与追踪、三维数字图像重建等诸多技术。