夹层结构具有比强度高、比刚度大、重量轻、具有可设计性、易于加工及成型好等优点,在船舶和航天等领域得到了越来越广泛的应用。由于夹层结构构造的复杂性和特殊性,在力学性能分析中存在着大量的材料不确定因素,引发其力学性能的随机性,传统的有限元分析方法不能够全面的反映夹层结构的响应。本文采用局部平均随机场单元离散局部平稳随机场,并编制了相应程序实现随机场网格与有限元网格的对应关系及计算随机变量的协方差阵。基于Zig-zag夹层板有限元模型,推导了弹性阵、刚度阵及其偏导阵,编制了相应程序计算刚度矩阵及其偏导阵。推导了计算夹层结构变形统计特征的摄动随机有限元及Neumann随机有限元列式,通过编制计算机程序得到了响应对随机变量的偏导,进一步得到响应量的统计特征。计算结果与Monte Carlo模拟法的结果进行了比较,验证了结果的正确性。针对典型夹层结构分析了结构材料参数随机时对结构变形的影响。研究情况包括以下几种：四边刚固条件下节点位移变异情况研究；分布载荷作用下,相同变异系数,不同边界条件响应的统计特征研究；分布载荷作用下,不同变异系数,不同边界条件响应的统计特征研究；分布载荷作用下,不同变异系数,不同芯层厚度响应的统计特征研究；静态载荷作用下板各位置响应的变异情况研究。数值计算结果揭示了材料参数随机对夹层结构变形产生的影响,对其优化设计和安全使用具有一定的指导意义。