Досліджено залежність точності запропонованих гомогенних математичних моделей функціонально-градієнтних матеріалів (ФГС) від ступеня їх гетерогенності та градієнтності. Проведено аналіз чутливостіі напружено-деформованого стану конструкцій з функціонально-градієнтних матеріалів від характеристик таких матеріалів. Розроблені гомогенні математичні моделі процесів деформування
і оптимізації параметрів ФГС у випадках малої концентрації включень, коли розміри включень багато менші відстані між ними. Запропоновані гомогенні математичні моделі процесів деформування і оптимізації параметрів ФГ гофрованих пластин і оболонок, що грунтуються на рівняннях в проекціях компонентів напружено-деформовного стану на осі базової поверхні. Доказана доцільність поділу гомогенних математичних моделей оптимізації параметрів
ФГС на задачі локальної та глобальної оптимізації. Отримані результати можуть використовуватися в інженерній практиці при проектуванні ФГС з наперед визначеними оптимальними властивостями.