功能梯度材料(Functionally Graded Materials,以下简称FGM)是指构成材料的要素(组成、结构)沿某一方向由一侧向另一侧呈连续梯度变化,从而使材料性质和功能也呈梯度变化的一种新型非均匀复合材料。FGM以其在空间位置上呈连续变化的组分体积含量,而使得结构的性质在空间位置上也呈连续变化,从而消除了材料特性的突变,可以较好的避免或降低应力集中现象。FGM能够充分发挥陶瓷耐高温、抗腐蚀和金属强度高、韧性好的特点,还能很好地解决金属和陶瓷强行匹配而引起的粘结强度低、热膨胀系数不协调等问题。功能梯度材料在高温环境下呈现出优良的性能,被认为是可用于未来高速航天器、核工业以及化学工业等领域的一种潜在材料。因此,FGM结构的力学行为研究,己经引起了众多研究者的兴趣。本文将随机因子法应用于组分材料的物理参数具有随机性的FGM梁的随机动力特性分析。根据幂律分布,假定功能梯度梁的有效物理性能参数沿不同方向的变化具有连续性。根据本文所应用的方法,可将动力特性的随机性通过组分材料参数的随机因子明确表示出来,并且只需要花费很少的计算工作就可通过随机输入的统计值来分析计算模态参数的统计值(均值和方差)。本文研究了一个材料特性沿厚度方向与轴向变化的功能梯度悬臂梁,与一阶摄动法和Monte-Carlo模拟法进行比较来验证了所应用的方法,并且系统地研究了随机材料特性对结构动力特性分布的影响。数据结果也表明了组分体积分数指数对动力特性分布有着很重要的影响。