博士论文内容主要以细观力学研究方法为基础结合加权残值法、边界元法等数值计算方法预测颗粒复合材料的等效性能，研究不规则夹杂形状和非理想界面条件对复合材料的等效热力学性能的影响，该论文于2009年获得武汉理工大学校级优秀博士论文。先后参加了自然科学基金重大国际合作项目（1项）、教育部新世纪人才基金项目（1项），国家自然科学基金项目重点项目（1项），发表文章目录如下：
1. M.Zhang,P.C.ZhaiandQ.J.Zhang,Effectivethermalconductivityoffunctionallygradedcompositewitharbitrarygeometryofparticulate.KeyEngineeringMaterialsVols.297-300(2005)pp1522-1528.(SCI)
2. M.Zhang,J.T.Zhang,P.C.ZhaiandL.S.Liu,Numericalsimulationontheinterfacedebondinginsolidpropellantunderlargedeformationbyacohesivezonemodel.Int.J.MaterialsandProductTechnology,Vol.42,Nos.1/2,2011.(SCI)
3. M.Zhang,P.C.Zhai,etal.Theeffectofimperfectinnerinterfaceonthestressfieldsofthree-phasecompositematerials.KeyEngineeringMaterialsVols.324-325(2006)pp.983-986(EI)
4. M.Zhang,P.C.Zhai,etal.Effectivethermalconductivityofparticulatecompositeswithdifferentparticleconfigurations,MultiscaleandFunctionallyGradedMaterials-AIPConferenceProceedings,2008,CP973,pp141-146(ISTP)
5. 张梅，李瑶，翟鹏程，颗粒增强复合材料等效热导率的权残自洽方法研究，固体力学学报，Vol.25S.Issue,2004,pp.139-143.
6.   M.Zhang,P.C.Zhai,andQ.J.Zhang.ComputationalEvaluationofEffectiveConductivityofParticulateCompositeswithImperfectInterfaces.MaterialsScienceForum,Vols.631-632(2010)pp35-40.(EI)
7.   M.Zhang,P.C.ZhaiandQ.J.Zhang. TheEffectiveConductivityofMultiphaseCompositeswithImperfectThermalContactatConstituentInterfaces.MaterialsScienceForum,Vols.631-632(2010)pp127-132.(EI)
8.   M.Zhang,J.T.Zhang,P.C.Zhai.BEMSimulationforSteady-stateTemperatureDistributionsofParticulateCompositeswithImperfectInterfaces.ProceedingofISCM-EPMESC-2009(AIP).(ISTP)
9.   M.Zhang,J.T.Zhang,P.C.Zhai.SplineSubdomainApproachtoThermalConductionProblemforCompositewithRectangularShapeParticle,AdvancedMaterialsResearch,Vol.152-153,(2011)pp454-458.(EI)
10.  M.Zhang,J.T.Zhang,EffectiveThermalConductivityofCompositeswithDifferentParticleGeometriesandInterfacialThermalResistance,AdvancedMaterialsResearch,Vol.152-153,(2011)pp269-273.(EI)。