随着微纳米压痕技术的迅速发展，压痕试验越来越广泛地应用于确定材料参数，特别是应用于微尺度下具有微结构的材料。本文从球形压痕硬度曲线的分析出发，探讨具有微结构材料硬度相似解的存在可能性，依此确定相关问题的材料参数。研究工作及主要创新性成果如下：　　 ⑴采用传统弹塑性理论模拟了均匀材料的球形深压痕硬度曲线，引入Tabor代表性应力后，归一化的深压痕硬度曲线只与压入深度相关，找到了该问题的相似解答，并且相关的材料参数可以从硬度曲线的解析表达式中获取。结合他人试验表明了这种材料参数确定方法的可行性，利用单一硬度曲线就能确定出所有材料参数。　　 ⑵采用应变梯度理论模拟了均匀材料的球形微压痕硬度曲线，讨论了各种材料参数对硬度曲线的影响规律。由于尺度效应的影响，被Tabor应力归一化的微压痕硬度曲线仍然分散。为此重新提出了一种考虑应变梯度的代表性应力(综合材料参数)。找到了对应该情况的硬度相似解。基于此相似解答，提出了一种确定材料宏、微观参数的方法。　　 ⑶采用应变梯度理论模拟了软膜/硬基体系的球形微压痕硬度曲线，讨论了材料参数和薄膜厚度对微压痕硬度曲线的影响规律。由于界面的影响，适用于均匀材料球形微压痕的代表性应力在薄膜体系中不再适用。为此，寻找了一种同时考虑应变梯度和界面影响的代表性应力，使得薄膜系统的微压痕硬度曲线在一定的压入深度范围内具有相似解答。基于此相似解答，提出了一种确定薄膜部分材料参数的方法。　　 ⑷系统地开展了均匀材料、薄膜/基体系统的球形微压痕试验研究。应用本文提出的材料参数确定方法，结合微压痕试验的硬度曲线，得出了金属纯铝、纯镍的宏、微观材料参数，以及铝膜/蓝宝石系统中铝膜的材料参数。