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假设功能梯度材料的热导率以指数函数的形式沿水平、竖直方向分布,在已知二维稳态热传导方程的基础上,采用分离变量法推导出该结构在第一、二、三类边界条件共同作用下的稳态温度场解析解。将该解析解与有限元解对比计算,所得到的节点温度基本一致,误差均小于1%。选取数值算例进行计算,得到了该结构的二维稳态温度场并分析了材料的热导率、上边界介质温度以及下边界热流密度对温度场的影响。