纤维增强型复合材料作为一种新型材料,具有密度低、强度高、可设计性强、抗侵御能力突出等优点。这些优点使这类型材料在各领域如航空、自动化、民用建筑甚至高速列车、高档汽车上得到更多地发展空间。此外,加工和制造材料中不可避免地会有随机性等不确定性出现,因此研究纤维增强型复合材料的随机有效性质对复合材料的设计及优化有着重要的意义。通常,微观结构参数的随机性及参数间的相关性对纤维增强型复合材料的随机有效性质有非常大的影响,微观结构参数仅仅一个微小的变化就可以使宏观有效性质产生较大的变化,所以在计算纤维增强复合材料的有效性质时,考虑随机参数间的随机性和相关性是非常重要的。本文基于等效夹杂法,当充分考虑纤维和基体的热膨胀系数、杨氏模量、泊松比、纤维的体积分数及纤维几何尺寸等参数具有的随机性和相关性时,研究了单向纤维增强型复合材料的随机有效热力学性质如有效热膨胀系数、有效弹性张量以及有效弹性性质。研究中首先考虑微观结构参数在随机且彼此相关与随机但彼此不相关两种条件下,采用随机因子法推导出随机有效热力学性质的数值特征值如均值、均方差及变异系数,之后采用蒙特卡罗方法对均匀化结果进行了模拟对比。采用两种方法考察了随机微观结构参数的不确定性对随机有效均匀化结果的影响,并利用蒙特卡罗法获得了随机有效热膨胀系数间的相关系数、随机有效弹性张量间的相关系数以及随机有效弹性性质间的相关系数。研究结果表明两种随机分析方法得到的结果可以达到很好的一致性,随机因子法可以快速地输出结果,其结果具有的准确性可与蒙特卡罗方法的结果相媲美。