1991年至2002年，西安交通大学，副教授、教授，国家重点实验室副主任；2002年12月至今，南京航空航天大学，长江学者特聘教授，机械结构力学及控制国家重点实验室副主任，纳智能材料器件教育部重点实验室主任。其中，在澳大利亚Monash大学和国防科学技术组织墨尔本专家中心（1995－1998）、德国马普协会金属所（2002）、香港科技大学等大学（多次）、美国University of Nevada Las Vegas（多次）等短期工作、访研和合作研究。

 1) 在国际上率先建立起从三维断裂理论、三维疲劳裂纹扩展寿命一直到飞机三维损伤容限分析系统的完整体系。所建立的三维约束理论被国际上以其名命名，成果在歼10飞机全机实验过程中得到应用和检验，陆续用于多个飞机型号和西气东输等油气管线安全评定，获得显著社会、经济效益。在此基础上创导建立飞机全寿命安全保障体系，具有重大的应用前景。    2) 在国际上率先基于纳尺度广泛的多场耦合效应提出纳智能材料概念，在纳智能系统，纳器件原理设计和能量转换、能量耗散、驱动原理等多尺度、跨尺度物理力学研究方面作出一系列创新工作，包括在碳材料力-电-磁耦合和高压物理力学领域有系统深入的研究，取得重要发现和研究进展；在至关重要的碳纳米管手性可控性研究方面取得突破；在国际上率先开展功能基底上石墨烯纳米结构的边缘态和调控机制的理论研究和试验探索，发现硅基底上石墨烯纳米带偏压可控的奇异磁电效应，相关成果三次被Nature集团亮度报道。

 共发表学术刊物论文360余篇，其中SCI论文230余篇，影响因子7.0以上论文27篇，被引用2600余次。部分成果获2012年度国家自然科学二等奖（排名第一）和2011年度教育部自然科学一等奖（排名第一）。已申请中国发明专利20项，获授权5项。