以功能梯度形式的石墨烯纳米片与不同铺层角度的碳纤维协同增强的新型三相复合材料圆柱壳为研究对象,基于理论分析研究任意边界条件下该结构的自由振动特性。通过Halpin-Tsai和Mori-Tanaka模型计算出该型三相复合材料的等效弹性模量,基于一阶剪切变形理论、Von-Karman几何非线性关系及Hamilton原理,推导了三相复合材料圆柱壳结构的运动控制方程。应用Galerkin法离散求解了不同边界条件下此类圆柱壳结构的固有频率和模态。本文方法所得结果与有限元仿真结果对比良好,验证了本文结果的有效性。在此基础上,分析了不同边界条件、功能梯度形式和增强体含量等多种因素对三相复合材料圆柱壳自由振动特性的影响。结果表明,在两端固支边界条件下,石墨烯纳米片以X型功能梯度形式分布时,三相复合材料圆柱壳的固有频率明显高于其他类型,并且随着石墨烯纳米片增强体的质量分数增加,该结构的固有频率显著增大。