为了研究燃气轮机叶片热障涂层在降温过程中的应力场分布规律，基于　ANSYS　有限元分析软件，建立了微观二维涂层系统的数值模型；通过热-结构间接耦合获得了非齐次温度分布以及应力分布；主要研究了存在正弦形氧化层界面时界面路径及界面不平整度(幅值/波长)对涂层界面三个应力分量σx、σy、τxy的影响；通过分析沿氧化层上下界面各应力分量变化情况得到易起裂位置。结果表明：(1)σx的最大值出现在热障涂层与氧化层界面波峰处；σy的最大值出现在氧化层与粘结层界面波峰处；τxy的最大值出现在正弦氧化层拐点处；(2)热障涂层/氧化层界面波峰处易形成垂直界面的裂纹；氧化层/粘结层界面波峰处易形成沿界面方向的裂纹，发生分层破坏；氧化层层内正弦拐点处易形成分层裂纹；(3)分别改变幅值和改变波长时两种方式下的σy和τxy随不平整度的变化规律均趋于一致；当界面不平整度A/T的比值大于0.25时，σx在改变幅值情况下先增大后减小，在改变波长情况下先减小后增大。