功能梯度材料热弹塑性行为分析的理论模型对梯度材料的设计和发展具有十分重要的意义。本文针对平板状金属／陶瓷梯度涂层的结构和组成特征，推广和完善了Suresh等人的三叠层材料的热弹塑性分析模型，建立了平板状金属／陶瓷梯度涂层热弹塑性应力分析的理论模型，对金属／陶瓷梯度涂层的热弹塑性应力和热弹塑性变形进行了分析。 论文首先推广了Suresh等人建立的三叠层材料热弹塑性变形理论，取消了原理论模型中塑性区域单向扩展的限制性假设，建立了反映叠层材料完整热弹塑性变形历史的热弹塑性行为分析模型，该模型同时适用于塑性层的塑性区域双边扩展的情况，较Suresh等人的模型适用性更为广泛。 针对梯度涂层的结构特征，在建立的三层叠层材料热弹塑性分析模型的基础上，对多层梯度涂层结构的热弹塑性分析模型进行了研究，分别建立了含单个塑性层和两个塑性层的梯度涂层结构的热弹塑性分析理论，给出了在热载荷作用下含单个塑性层和两个塑性层的梯度涂层的热弹性-塑性临界温度和热应力分析公式，利用有限元分析对理论模型进行了验证。 最后，本文分别用在文中建立的理论模型和完全弹性模型对多层梯度涂层结构的残余应力分布进行了计算，讨论了材料的塑性行为对梯度涂层热应力的影响。 通过本文的研究，更深入地了解了梯度涂层的热应力和热弹塑性变形历史，建立了可以更好地描述金属／陶瓷梯度涂层和叠层材料热弹塑性行为的分析模型，为金属／陶瓷梯度涂层和叠层材料的热弹塑性行为分析和优化设计奠定了理论基础，对梯度涂层的工程应用有重要的指导意义。