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固体を原子の集合体としてモデル化する際，メゾ要素内における諸量のこう配と巨視的こう配が異なる場合について，諸保存則ならびに諸内力の微視的表現をMicromorphic理論に基づいて定式化した．また，得られた微視的表現の妥当性を分子動力学シミュレーションによって検証した．

著者らが提案した転位ドリフト速度理論に非Riemann塑性論的考察を加え，塑性スピンに共役な内力の存在を提唱するとともに，塑性スピンと背応力の構成式を熱力学的手法によって新たに導出し，転位運動に立脚した移動硬化塑性体モデルを構築した．

固体を構成する原子集団の配列状態を表現するPテンソルなる指標を新たに定義し，原子の運動方程式をメゾ領域内で平均化することにより，固体の弾性定数テンソルを理論的に予測する方法を提案した．

互いに剛体運動する2人の観測者に対して熱力学の第1・第2法則が不変であることを利用して，力学的保存則および構成量に対する標構変換則を同時に得るというエネルギー手法を提案した。また標構無差別性原理と一般相対性原理の関係について調べ，前者の位置づけを明確にした。

熱力学的諸量に非瞬時性を導入した場合の連続体に対する基礎方程式系を導出し，熱弾性体に対する運動方程式には温度速度応力に起因する項が生じ，熱伝導方程式と新たな連成を生じること，ならびに熱伝導方程式が双曲型に変更され，温度の無限伝播速度の問題を回避できることを明らかにした。

微視的温度曲率を考慮した連続体に対する諸構成式ならびに基礎方程式系を導出し，非平衡性の強い熱伝導現象を扱う際には温度や温度こう配のみならず温度曲率の影響をも考慮する必要があることを指摘した。

物質の状態が空間的に激しく変動する非平衡過程を扱うために，物質中にメゾ要素を考え，その領域中の2次のゆらぎ（微視的温度曲率）までを考慮した場合の連続体に対し，その構成式に熱力学的検討を加えた。

時間的に激しく変動する連続体の非平衡過程を表現するために，熱力学的諸量に非瞬時性を導入した。その結果，エントロピー流束ならびに保存応力の構成式に温度速度に依存する項が付加されることを示した。

薄肉開き断面部材に断面変形現象が実際に生ずることを実験的に検証し，設計において部材剛性を安全側に見積るためには断面変形を考慮する必要があることを明らかにした。

熱力学の第1・第2法則の客観性を認めることで，応力等の構成式に対する標構変換則が導けることを示し，標構無差別性原理が一般相対性原理に包含されていることなどについて議論した。