随着微纳加工技术的不断发展,针对材料微观力学特性和微结构的力学分析的要求不断提高。当微结构变形时表面位移仅有微米级大小,传统力学实验方法的取样分辨率和灵敏度都很难达到要求。因此,需要开展有关微纳米尺度变形的研究。基于实验室现有原位拉伸试验装置与原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM),使其与数字图像相关方法(Digital Image Correlation, DIC)相结合,从而由AFM图像直接得到材料的微观变形特性的定量分析。首先,为评价DIC应用的可行性,使用了DIC分析人为已知变形的AFM图像,比较了计算结果,将DIC应用于宏观CCD显微镜下的原位拉伸试验,分析了焊接件的力学特性,评价了DIC应用于原位拉伸实验的可行性。之后,针对AFM本身,由于关键部件扫描陶管具有扫描非线性特性与磁滞效应,扫描过程会给DIC计算带来误差。通过AFM的校准过程来减小测量误差,并对误差进行了评价,分析了适用于DIC分析的AFM扫描参数。最后,通过对铜丝和磁带进行的原位拉伸试验,使用AFM得到了拉伸过程中的表面形貌,进而进行了DIC分析。试验结果和数据分析表明DIC方法适用于表面形貌突变的观察,如氧化层的脱落。使用DIC描述了磁带拉伸过程中的蠕变,并分析了拉伸过程中样品表面的形变情况。