本實驗室的研究方向旨在探討和研究結構預定壽命可靠性設計理論，藉助於材料疲勞/斷裂性能試驗數據、載荷/環境實測數據，利用隨機數學、疲勞學、斷裂力學、工程力學、信息科學、數位化設計和計算機仿真等現代技術，按照用戶要求，對指定壽命產品直接進行結構可靠性設計，以此提高結構可靠性設計水平。
在國家自然科學基金重點項目"飛機結構預定壽命主動可靠性設計"支持下，建立了結構預定壽命主動可靠性設計研究領域，將傳統的成品可靠性評定發展為預定壽命下的主動可靠性設計，以此保障結構安全性與可靠性設計水平，為實現結構長壽命、高可靠性和低成本的目標要求開闢了新的研究領域。
多年來，本實驗室主要從事結構壽命和結構可靠性套用基礎科學研究，在結構預定壽命可靠性設計理論、高置信度中值載荷譜編制原理、載荷譜實測數據採集技術、全尺寸模擬神經網路損傷識別技術、結構疲勞/斷裂可靠性設計、數位化設計與虛擬技術開發等方面的研究，取得多項研究成果。
實驗室專業研究室設有結構可靠性理論研究室，結構可靠性試驗技術研究室，數據與軟體開發研究室，數位化設計與仿真研究室，飛行器載荷譜資料庫研究中心和典型材料性能資料庫中心。擁有機械設計及理論專業博士點。
