Применительно к прочностным задачам выполнен переход в модели поведения материала от гипотезы сплошности среды к учёту сил межатомного взаимодействия в кристаллах. Это позволило теоретически определять его упругие, прочностные, теплофизические и физические характеристики. На основе разработанной модели выведены системы расчетных зависимостей для: модуля упругости с учетом анизотропии; коэффициента Пуассона; предела упругости, предела текучести с учетом анизотропии; коэффициента теплопроводности; коэффициента теплового расширения; плотности, а также их температурные зависимости. Заложена основа для конструирования материалов.
В области механики разрушения смоделированы такие характеристики, как ползучесть, коэффициент интенсивности напряжения, ударная вязкость, малоцикловая усталость. Приведены примеры расчета остаточных напряжений и предельного числа циклов термической усталости для элементов конструкций.
Разработана единая модель сил внутри- и межатомного взаимодействия и механических макросистем, объединяющая в одно четыре фундаментальных взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, ядерное и слабое. Сравнительный анализ показывает, что результаты расчётов удовлетворительно сходятся с экспериментальными данными, приведёнными в справочниках. Единая модель не противоречит квантово-механическим представлениям о фундаментальных взаимодействиях.
В основе единой модели лежит вихревое (совместное орбитальное и вращательное) движение темной материи, которое является причиной возникновения центростремительной силы и физической сущностью гравитации. Единая модель позволяет объяснить физическую сущность опыта Кавендиша по гравитационному взаимодействию тел: два тела под действием силы тяжести сближаются друг с другом вследствие горизонтальной составляющей центростремительной силы. При этом отношение горизонтальной проекции к радиальной проекции силы тяжести пробного тела численно равно величине гравитационной постоянной.
Электростатическое и гравитационное взаимодействия имеют одинаковую природу. Различие состоит в величинах скоростей и гравитационной постоянной. Дополнительным косвенным подтверждением этого является формальная аналогия законов Кулона и всемирного тяготения, а также одинаковая физическая сущность опытов Кулона и Кавендиша.
В соответсвие с моделью атом образуется в результате вихревого движения тёмной материи. Изменение направления вращения вихря материи, образующего атом, в частности, в кристаллах, под действием внешнего электромагнитного воздействия, и передача этого момента количества движения соседним атомам-вихрям, определяет физическую сущность электрического тока в проводниках.
Модель позволяет также объяснить физическую сущность таких, в частности, явлений как гироскопический эффект, самоцентрирование вращающегося ротора на сверхкритических скоростях и другие. Модель позволяет также прогнозировать упругие, прочностные и теплофизические свойства материалов, в том числе жаропрочных, что сокращает объём дорогостоящих экспериментов.