本文分别从理论和实验上对功能梯度材料中激光激发的超声波的传播特性进行了研究,系统讨论了功能梯度材料的弹性性质分布对超声波传播特性的影响,建立了功能梯度材料的弹性常数、密度、厚度和孔隙率与超声波相速度色散曲线之间的关系,并从理论上对材料中激光超声波的激励问题进行了讨论。建立了材料中激光超声波的力源激励模型,利用复互易关系和特征函数展开法对激光加载情况下材料中的超声导波进行了研究,得到了接收点到力源中心不同距离的铁板表面上的垂直位移,分析了不同接收距离对超声导波波形产生的影响。建立了有限厚功能梯度材料中超声波传播的理论模型,并利用Taylor展开的方法来解决分布函数(描述功能梯度材料的弹性性质和密度沿厚度方向的变化)为任意函数时的功能梯度材料中Lamb波的传播问题,利用本征函数展开法得到了不同弹性性质分布的功能梯度材料中传播的Lamb波的相速度,讨论了弹性性质分布对功能梯度材料中Lamb波传播特性的影响。建立了半无限厚功能梯度材料中超声波传播的理论模型,并考虑了在实际制备功能梯度材料的过程中孔隙的存在,利用本征函数展开法得到了不同孔隙率、不同分布函数和不同厚度情况下功能梯度材料中超声波的相速度色散曲线。计算结果表明超声波相速度色散曲线的变化规律能够同时反映功能梯度材料的弹性常数、密度、厚度和孔隙率四个参数方面的信息。建立了PVDF薄膜传感器检测激光超声的实验系统,分别对铁基氧化铝功能梯度材料的上表面层和基底层中的激光声表面波进行了定量测量,得到了声表面波的时域信号,并利用二维傅里叶变换法对声表面波的时域信号进行了分析,得到了样品中传播的声表面波的相速度色散曲线。实验结果显示,孔隙率和样品的弹性常数和密度将共同影响声表面波的相速度,通过声表面波的相速度色散曲线可以反映出功能梯度材料的弹性性质分布。本文的研究结果将为功能梯度材料弹性性质(沿板厚方向变化)的反演提供理论和实验依据。