Οι ερευνητικές δραστηριότητες του Τομέα Μηχανικής είναι ποικίλες. Τόσον οι κλασικές όσον και οι μοντέρνες περιοχές της Μηχανικής θεραπεύονται στον Τομέα με συνδυασμό πειραματικών, θεωρητικών και υπολογιστικών προσεγγίσεων, οι οποίες καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα δραστηριοτήτων και προβλημάτων από την νανο- και μικρο- μέχρι την μακρο- κλίμακα. Οι ερευνητικές περιοχές μπορούν αδρά να κατηγοριοποιηθούν σε τρεις μεγάλες κατηγορίες: (α) της Μηχανικής του Συνεχούς Μέσου, (β) της Κλασικής Δυναμικής και (γ) των Υπολογιστικών Μεθόδων. Αναφέρονται στη συνέχεια, συνοπτικώς, συγκεκριμένες ερευνητικές περιοχές στις οποίες εργάζονται εντατικά και παράγουν πλούσιο ερευνητικό έργο πολυπληθείς ομάδες μελών Δ.Ε.Π., φοιτητών και τεχνικών.

(α) Ερευνητική Περιοχή της Μηχανικής του Συνεχούς Μέσου

• Γεωυλικά: Καταστατικές Θεωρίες Αμμωδών και Κοκκωδών Εδαφών με ή χωρίς παραμόρφωση Κόκκων, Κλασματική Διάχυση και Πολυφασικές Ροές σε Πορώδη Υλικά, Θερμοπορομηχανική Καταστροφικών Κατολισθήσεων, Ροή Κοκκωδών, Μελέτη Συμπεριφοράς Μαρμάρων και άλλων Φυσικών Δομικών Λίθων με εφαρμογές στη Συντήρηση-Αναστήλωση μνημείων της Πολιτιστικής Κληρονομιάς.
• Εμβιομηχανική: Σκληροί και Μαλακοί Ιστοί (Οστά, Αρτηρίες, Δέρμα, Ιστοί Παχέος Εντέρου και Οισοφάγου), Προσθετικά Υλικά, Επίδραση Φαρμάκων στη Μηχανική Συμπεριφορά, Κυτταρομηχανική.
• Θραυστομηχανική: Πειράματα σε Μεταλλικά, Πολυμερή και Γεωυλικά, Εξελιγμένες Θεωρίες Βαθμίδας, Στατική και Δυναμική Θραύση, Κόπωση και Θραύση.
• Μηχανική των Επαφών: Αναλυτικές Μέθοδοι σε Προβλήματα Επαφής Σωμάτων, Μικρομηχανική των Επαφών, Ανάλυση Μεδόδων Διείσδυσης, Ελαστική και Πλαστική Ανάλυση προβλημάτων Επαφής και Διείσδυσης.
• Μαθηματική Θεωρία Ελαστικότητας και Πλαστικότητας: Μεγάλες Ελαστικές και Πλαστικές Παραμορφώσεις, Μελέτη Ιδιοτήτων Ανισοτρόπων Σωμάτων, Θερμοδυναμική θεώρηση, Μέθοδος Ομογενοποίησης, Θεωρίες Βαθμίδας Ελαστικότητας και Πλαστικότητας, Μαθηματικές μέθοδοι στην Μηχανική Παραμορφωσίμου Σώματος.
• Μη Καταστροφικοί Έλεγχοι: Πειραματικός Προσδιορισμός Μηχανικής Φθοράς Υλικών με Υπερήχους, των Μηχανικών Ιδιοτήτων με Υπερήχους σε Μέταλλα, Σκυρόδεμα, Μάρμαρα, Πολυμερή και Σύνθετα Υλικά.
• Μηχανική των Συζευγμένων Πεδίων: Μαθηματική θεωρία θερμοαγωγιμότητας και θερμοελαστικότητας, Θεωρία της Ηλεκτροελαστικότητας και Μαγνητοελαστικότητας. Aλληλοεπίδραση φυσικών πεδίων σε πιεζοηλεκτρικά μέσα. Κύματα σε πιεζοηλεκτρικά μέσα. Μηχανική θραύσεως πιεζοηλεκτρικών υλικών.
• Πολυμερή και Σύνθετα Υλικά: Μελέτη Νέων Τεχνολογικών Υλικών (Άμορφα Υαλώδη, Ελαστομερή, Κρυσταλλικά και Ημικρυσταλλικά, Πολυμερικά Σύνθετα και Νανοσύνθετα Υλικά με Εγκλείσματα Νανοσωματίδια και Φυλλόμορφους Πηλούς) με εφαρμογές στην Μικροηλεκτρονική και διάφορες κατασκευές.

(β) Ερευνητική Περιοχή της Κλασικής Δυναμικής

• Διάδοση κυμάτων σε υλικά: Κύματα Rayleigh. Κύματα Love. Ανάκλαση ελαστικών κυμάτων σε αφόρτιστο σύνορο (free boundary), Ανάκλαση και διάθλαση κυμάτων σε διαχωριστική επιφάνεια συγκόλλησης μεταξύ δύο ελαστικών μέσων, διαμήκη κύματα, στρεπτικά κύματα και καμπτικά κύματα.
• Δυναμική: Πολύπλοκη και Χαοτική Δυναμική Συστημάτων, Φαινόμενα Σχηματισμού και Διάδοσης Γραμμικών και Μη-Γραμμικών Κυμάτων σε Διάφορα Μέσα, Μεταφορά Ενέργειας με Κατευθυνόμενο Τρόπο, Μη-Γραμμική Δυναμική Σωματιδίων, Κινητική Θεωρία, Ουράνια Δυναμική με έμφαση στο Πρόβλημα των πολλών Σωμάτων σε Διάφορες Συσχετίσεις, Το πρόβλημα του Gyrostat, Θεωρίες Αστάθειας και Διακλάδωσης.
• Ευστάθεια Κατασκευών: Δυναμικός Λυγισμός Συστημάτων Υποκείμενων σε Κρούση και Βαθμωτές Φορτίσεις, Λυγισμός Δοκών, Φορέων, Πλακών, Κελυφών, Ευστάθεια Συστημάτων Υποκείμενων σε μη Συντηρητικές Φορτίσεις.
• Ταλαντώσεις των Κατασκευών: Ταλαντώσεις κατασκευών, Ιδιοσυχνότητες, Ιδιομορφές, Συνθήκες Ορθοκανονικότητος. Εξαναγκασμένες Ταλαντώσεις, Ιδιομορφική Ανάλυση, Αναλογική Απόσβεση, Απόκριση λόγω κίνησης των Στηρίξεων, Μέθοδοι Υπολογισμού των Μητρώων Μάζας, Ακαμψίας, Απόσβεσης και Φόρτισης.

(γ) Ερευνητική Περιοχή των Υπολογιστικών Μεθόδων

• Πεπερασμένα Στοιχεία: Αριθμητική Επίλυση Ιδιόμορφων Εξισώσεων, Αριθμητική Προσέγγιση Σύνθετων Υλικών, Εφαρμογές σε Προβλήματα Ελαστικότητας και σε Προβλήματα Μεταφοράς Θερμότητας, στη Θραυστομηχανική, στη Μηχανική των Επαφών.
• Μεμβρανική Ανάλυση Κελυφών: Εφαρμογές. Ανάλυση Κυλινδρικών Κελυφών Καταπονούμενων με Καμπτική και Μεμβρανική Ένταση, Ανάλυση Επιφανειακών Φορέων, Δίσκοι, Κελύφη, Σύνθετα Υλικά, Έξυπνα Υλικά.