Международная деятельность кафедры, преимущественно, осуществляется через участие в международных конференциях (в том числе и их организацию), а также в рамках заграничных стажировок сотрудников кафедры. Также необходимо отметить, что проф. Ю.В. Михлин является членом редколлегии журналов Nonlinear Dynamics, Mathematical Problems in Engineering и Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers: Journal of Mechanical Engineering Science, а также членом Американского математического общества, Немецкого общества прикладной математики и механики (GAMM), а также общества EUROMECH.
Кафедра прикладной математики является одним из основателей и организаторов серии международных конференций Nonlinear Dynamics. Организационную работу по проведению всех четырех конференций (2004, 2007, 2010, 2013 и 2016 гг.) во многом осуществляли сотрудники кафедры (проф. Ю.В. Михлин, проф. Л.В.Курпа, доц. Г.Н. Тимченко, доц. О.С. Мазур, доц. Г.В. Руднева, ст.преп. Н.В. Перепелкин, вед. инж. В.М. Кузнецов). Проф. Ю.В. Михлин и проф. Л.В.Курпа являются членами научного комитета конференции.
На конференции Nonlinear Dynamics ND-KhPI 2007 свои научные разработки представили проф. Ю.В. Михлин, проф. Л.В.Курпа, доц. Г.Н. Тимченко, доц. И.О. Морачковская, доц. О.С. Мазур, доц. Г.В. Руднева, доц. Л.П. Дзюбак, доц. В.Н. Бурлаенко, доц. А.Б. Линник, , ст.преп. Н.В. Перепелкин, ст. преп. А.А, Осетров.
На конференции Nonlinear Dynamics ND-KhPI 2010 свои научные разработки представили проф. Ю.В. Михлин, проф. Л.В.Курпа, доц. Г.Н. Тимченко, доц. И.О. Морачковская, доц. О.С. Мазур, доц. Г.В. Руднева, доц. Л.П. Дзюбак, доц. В.Н. Бурлаенко, доц. А.Б. Линник, , ст.преп. Н.В. Перепелкин, ст. преп. А.А. Осетров, асп. В.В, Ткаченко. Фотоотчет конференции…
На конференции Nonlinear Dynamics ND-KhPI 2013 свои научные разработки представили проф. Ю.В. Михлин, проф. Л.В.Курпа, доц. Г.Н. Тимченко, доц. О.С. Мазур, доц. В.Н. Бурлаенко, ст.преп. Н.В. Перепелкин, асп. Е. Плаксий. Фотоотчет конференции…
На конференции Nonlinear Dynamics ND-KhPI 2016 свои научные разработки представили проф. Ю.В. Михлин, проф. Л.В.Курпа, доц. Г.Н. Тимченко, доц. О.С. Мазур, доц. Н.В. Перепелкин, доц. А.А. Осетров, асп. Е. Плаксий.
Сотрудники кафедры регулярно докладывают свои разработки на крупных международных конференциях, среди которых можно выделить такие: серия конференций European Nonlinear Dynamics Conference (ENOC); серия конференций International Conferences on Dynamical Systems – Theory and Applications; International Conference on Localization, Energy Transfer and Nonlinear Normal Modes in Mechanics and Physics; симпозиумы и коллоквиумы под эгидой EUROMECH и IUTAM, серия конференций «Математические методы в технике и технологиях» ММТТ, серия конференций Nonlinear Dynamics и другие. Всего за период с 2010 г. было опубликовано более 70 работ в сборниках трудов международных конференций.
Благодаря сотрудничеству с Германской службы академических обменов (DAAD) с октября по декабрь 2000 г. В.Н. Бурлаенко находился на кафедре технической механики Мартина Лютера университета Галле-Виттенберг (г. Галле, Германия) для выполнения исследовательской работы. В 2002-2003 гг. он выиграл грант INTAS для молодых ученых и был снова приглашен в тот же университет. По гранту Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG) с февраля по май 2015 г. он выполнял научные исследования в Университете им. Отто фон Герике Магдебурга (г. Магдебург, Германия) и по гранту Erasmus Mundus programme находился с академическим визитом на протяжении 2015-2016 гг. в Университете Саутгемптон (г. Саутгемптон, Великобритания). В 2006-2008 гг. и 2010-2013 гг. В.Н. Бурлаенко выполнял исследовательскую работу в двух международных проектах в Люблинском технологическом университете (г. Люблин, Польша) .
Дзюбак Л.П. получила грант им. Дж. Малиновского (фонд развития науки) и с сентября по декабрь 2003 г. выполняла научную работу на каф. Автоматики и биомеханики в Техническом университете (г. Лодзь, Польша) и по гранту Erasmus Mundus programme находилась с академическим визитом на протяжении 2015-2016 гг. в Университете Саутгемптон (г. Саутгемптон, Великобритания).
H.В. Перепелкин в настоящее время выполняет научные исследования на инженерном факультете Кардиффского университета, Кардифф, Великобритания в рамках научного проекта “Cross-Disciplinary Approaches to Evaluation of Elastic and Adhesive Properties of Micro/Nanothick Objects” по программе Sêr Cymru ІI, финансируемого уэльским правительством и Европейской комиссией из средств Horizon 2020 Marie Sklodowska-Curie Actions (MSCA) в 2017-2019 гг.