Cílem doktorského studijního programu je výchova tvůrčích vědeckých pracovníků v oblasti výzkumu a vývoje prostřednictvím vědeckého bádání a samostatné tvůrčí činnosti pod vedením školitelů, kteří představují špičkové odborníky FS TUL a TUL.

Absolvent doktorského studia programu Aplikovaná mechanika má hluboké znalosti z oblastí analytické a experimentální mechaniky pevných těles, mechaniky tekutin a termodynamiky. Podle zaměření odborné práce má rovněž znalosti z oblasti konstrukce strojů a zařízení a materiálového inženýrství.

Prioritní vědecko-výzkumné oblasti:

• Turbulentní a laminární proudění, stabilita mezní vrstvy, problematika pasivního a aktivního ovlivňování parametrů mezní vrstvy s ohledem na kontrolu a intenzifikaci přestupu tepla. Oblast zahrnuje problematiku od vývoje v oboru průmyslových výměníků tepla a entalpických výměníků až po problematiku chlazení mikroelektroniky.
• Stlačitelné proudění s důrazem na zvyšování účinnosti směšovacích procesů a problematiku ejektorového chlazení.
• Vícefázové proudění a kavitace s aplikacemi v oblasti úprav povrchových vrstev různých materiálů a v oblasti biomechaniky.
• „Chytré“ kompozitní materiály (magnetosenzitivní elastomery, kompozity s geopolymerní matricí atd.), studium a popis jejich vlastností s ohledem na možné aplikace v různých oborech.
• Dynamika vysokorychlostního impaktu, šíření napěťových vln v pokročilých materiálech.
• Vývoj úzce specializovaných simulačních metod, 3D metody molekulárních simulací, simulace pokročilých materiálů.
• Výzkum v oblasti vibroizolačních systémů a vibroizolačních materiálů.
• Měřicí metody pro přesné měření mechanických a termodynamických veličin, vývoj a verifikace měřicích metod, aplikace různých měřicích principů.
• Výzkum proudění ne-newtonovských tekutin s aplikací ve zpracovatelském průmyslu (automotive, zpracování plastů, sklářský průmysl) a v biomechanice a medicíně.
• Experimentální a analytický výzkum mechanických vlastností anizotropních nelineárních materiálů a jejich matematické modelování.

Výstupní odborné znalosti a dovednosti:

• Schopnost samostatné i týmové vědecké práce založené na podrobném výzkumu dané problematiky a zkoumání její pozice v příslušném aktuálním odborném kontextu.
• Schopnost vytvořit rozsáhlou odbornou práci, která rozšiřuje hranice současného poznání, je schopen kritické analýzy, vyhodnocení a syntézy nových poznatků. O výsledcích své práce umí diskutovat. 
• Absolvent je schopen kvalifikovaně zprostředkovávat výsledky své práce nejen širší odborné, ale i neakademické veřejnosti jak prostřednictvím vědeckých prací, tak prezentací na vědeckých konferencích.
• Schopnost analyzovat a izolovat chyby a rizika v složitých technických problémech, schopnost kriticky zhodnotit výsledky simulací a experimentů a využít teoretické znalosti k ověření výsledků komplexních modelů.

Uplatnění absolventa:

• Absolvent najde uplatnění jako pracovník v oblasti teoretického i aplikovaného výzkumu, či jako výzkumný a vývojový pracovník zejména v akademické sféře a v dalších institucích zabývajících se vědou, výzkumem, vývojem a inovacemi. Absolvent studijního programu se může zapojit do vědecké činnosti na domácích i zahraničních institucích a bude mít dobrou výchozí pozici pro práci v soukromém i státním sektoru.
• Absolvent může rovněž najít uplatnění jako řídící pracovník, hlavně pak v technických oborech, jako projektový manažer, výpočtář nebo konstruktér, jako specialista posuzující úroveň technických projektů.