一、数值仿真技术是数学、力学与物理等学科的融合，研究数值仿真的数学模型和计算方法，以及工程问题的力学分析方法，环境和生产过程的物理量的动态变化过程的仿真技术。
数值仿真技术是伴随计算机技术的发展和应用而在工程和技术各行业迅速发展的，成为解决技术问题的重要分析手段和方法，它与各种实验和测量手段一样重要，而且能揭示实验不能得到的结果和现象，并且有成本低、节约时间和经费的优势。目前，比较成功和被工程界广泛接受的有结构分析的有限元方法，流场、流速和压力分布和温度场分析的数值分析方法。它的核心是物理、力学和数学建模、计算方法和借助于计算机的结果形象表示。农业与农业工程中的力学与物理问题的计算机数值仿真技术是大规模现代化农业的发展的关键技术，国内外在这方面的研究工作还比较薄弱，急待发展。数学、力学、物理与农业及农业工程的有机结合必将增强我校基础学科的力量，同时也将推动我国现代化农业的发展。
主要研究方向：
1．机械与结构的力学分析与数值仿真技术
研究包括：现代农业设施与环境工程中的机械和结构的力学分析和计算机仿真技术研究，解决新型机械、工程结构设计的核心和关键问题。本方向研究可达到国际水先进平。
2．流量、温度等物理量的数值仿真技术
研究包括：温室大棚的温度场、流场的数值计算和仿真；各种农业物料的传质、传热性能；烘干、贮存过程中农产品内部的温一湿度场的分析与计算等研究，为解决温室内的环境和谷物干燥和贮存环境控制提供计算分析方法。本方向研究可达到国际先进水平。
3．颗粒力学的数值仿真技术
颗粒力学数值仿真是用计算机分析农业、食品和制药及工业领域的干、湿颗粒群细观力学行为的新技术，广泛应用于颗粒流动、分选、混合、粉碎等过程的力学分析，对于料仓、犁体和推土铲的设计，拖拉机或越野车辆在软湿地面行驶分析和农产品储运、分选等具有重要的理论和实用意义。本方向研究可达到国内领先和国际水平。
4．数值仿真方法研究
研究包括：数学模型、工程计算方法及计算机仿真技术研究，应用软件开发。本方向研究可达到国际先进水平。
二、农业生物力学用物理学和力学的研究思想、研究方法和实验技术研究生命体的结构、相互作用、生长规律和运动规律是生物物理学的发展方向。生物体的声、光、电和力学的效应对生物体的生长、对生物信号的传导有重要的作用。这不仅是生物力学的一个重要发展方向，也是生命学的一个重要科研究课题。目前，国外已开展这方面的研究，但国内这方面的研究还在起步阶段，是急需发展的研究课题。
随着大规模现代化农业的出现，工程科学技术的作用就变得越来越重要。农业工程学科是一门直接为农业服务的技术学科，不仅包括农业机械和农业设施等，也包括了推动这些工程、措施与技术发展的相关科学领域的研究方向。力学作为直接为各工程技术服务的学科在农业工程中有重要的作用。尤其是当深入研究各种工程技术的机理和创新方案的设计时，力学的作用更显突出。
农业生物力学是农学、生物学和力学的多学科的交叉，是有广阔发展前途的热点学科之一。不仅对农业及农业工程有重要作用，也扩展和丰富了力学的研究领域。植物类材料的力学问题和农副产品的力学特性多是各向异性的粘弹性大变型问题，这些问题本身就是对力学研究领域的难题。我国是农业大国，我国的农产品品种丰富，由于地域和气候的差别大，产品的特点和品质有较大的差别。开展农业生物力学研究，建立有特色、符合我国国情的学科为我国的农业服务，促进科学的繁荣有可能形成新的学科生长点。
主要研究方向：
1
．农业生物力学与应力-生长关系研究
一定频率和强度的声波（音乐）促进了植物的代谢和生长必将有助于揭示植物对外界刺激感知的转导机理，深入理解应力-生长一系列复杂的生物化学响应的原因。应力-生长关系以及植物对外界机械刺激的感知机理与生理响应规律，是生物力学研究的热点之一。生物力学研究者试图揭示外界机械刺激信号如何在生物体内传导以及由此引起的一系列生物化学反应的规律，寻求控制生物生长的技术，达到生物按希望的模式生长的目的。
目前生物力学的研究集中在人体和医学方面，涉及植物领域的研究。我国是农业大国，农业作物新品种的开发和培育提出了很多生物力学的问题，发展与植物相关的生物力学研究，在经济发展和科技进步两方面都具有重要意义。
植物组织在细胞层次的力学模型研究，以及利用这个模型计算分析植物组织受外力刺激后各个细胞的受力以及膨胀压的变化规律，探讨宏观外力在组织内的传递及细胞间的应力分布。研究的目的是提供植物组织宏观受力与细胞受力之间建立关系的分析方法，建立宏观研究与细胞研究沟通的桥梁。必将有助于揭示植物对外界刺激感知的转导机理，深入理解应力-生长一系列复杂的生物化学响应的原因。
生物材料的损伤与断裂力学研究对象是生物材料，特别是农业生物材料，主要研究植物在生长过程中的损伤与断裂机理，以及农产品在加工与贮藏过程中的损伤与断裂问题，建立生物材料的破坏准则。
在宏观研究成果的基础上，对农业生物材料进行细观及纳米尺度的损伤与断裂研究。
农业和食品工程中有大量的散体即粉体和颗粒背景。农产品中的大多数属颗粒形态，相关的工艺过程力学机理十分复杂，土壤动力学是耕耘、车辆地面力学及土工学的理论基础，耕作是多相、松散和物性分散的颗粒群的动态变形-运动过程，以破裂、破碎和崩塌为特征，是非常复杂的力学难题。采用散体离散元法模拟的方法，必将大大推动理论研究和实用的仿真技术的发展。
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