Creó un grupo interdisciplinario de investigación denominado mecánica fractal, el cual se destaca por el desarrollo de investigación aplicada en el área y en la mecánica de fractura probabilística. Destacan sus contribuciones al entendimiento del comportamiento fractal de sistemas complejos, especialmente el comportamiento mecánico de materiales compuestos, flujos multifásicos en medios porosos, propagación de las grietas en medios heterogéneos, fracturas hidráulicas, propagación de fuegos en sistemas heterogéneos, así como el comportamiento de los mercados financieros y grupos sociales.

Destaca su contribución al desarrollo de la industria petrolera nacional, mediante la optimización de los métodos de perforación, determinación de fracturas y análisis de integridad de óleogasoductos. También ha desarrollado metodologías de análisis de probabilidad de riesgo para el programa de inspección de la Central Nucleoeléctrica Laguna Verde, así como análisis de confiabilidad y riesgo estructural en puentes atirantados, entre ellos el del río Papaloapan, en Veracruz.

Ha sido consultor de la Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardas. Es asesor de de los institutos Mexicano del Petróleo y Mexicano del Transporte. Es evaluador de programas de posgrado y de proyectos de investigación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, además de presidente de la Sección de Mecánica de la Fractura de la Academia Mexicana de Materiales.

Entre sus reconocimientos, destacan el Premio Nacional de Ciencias y Artes; la medalla Albert Einstein y el Premio en Ciencias de la UNESCO; premio a la investigación del IPN en dos ocasiones; premio Rómulo Garza de Investigación y Desarrollo Tecnológico. Distinción Pleiades Publishing Inc. y Academia de Ciencias de Rusia por el mejor artículo de investigación  publicado en 1995; Premio de la Secretaría de Defensa de Rusia. También recibió la Presea Lázaro Cárdenas y la Presea Amalia Solórzano de Cárdenas, del IPN.

Ha publicado más de 110 artículos en revistas internacionales con arbitraje, con más de 2,500 citas en la literatura internacional. Es autor de 2 libros y coautor de 4, además de 5 patentes. Ha dirigido más de 21 tesis de doctorado.