随着精密加上技术和材料制备技术的不断发展，各种涂层材料的需求急剧增加．这些材料的力学性能直接影响着它们的使用性能与服役寿命，但是传统的拉伸/压缩实验无法测量微/纳尺度下涂层材料的力学性能。纳米压痕技术作为一种新的微/纳尺度下材料特性的测量方法，其研究具有重要的理论意义和实践价值。　　本文分析了纳米压痕技术的原理、压痕参数与材料性能之间的关系、材料力学性能的反演测量方法以及影响测量精度的因素，为本文的研究提供了理论基础。建立了涂层材料的纳米压痕有限元分析模型，通过仿真获得了材料的载荷-位移曲线，根据反演算法，得到了硬质合金材料的应力-应变关系，并对压入深度以及摩擦系数对纳米压痕力学测量结果的影响进行了研究和分析。对基于纳米压痕技术的材料参数的反演优化方法进行了研究，采用零阶和一阶优化法以及随机搜索法反演出被测材料的屈服应力和剪切模量，分析研究了不同算法的反演精度。并对材料的多个参数进行了反演识别。完成了涂层材料的纳米压痕实验。对硬质合金刀具表面TiAlN涂层进行了纳米压痕实验，分析了压入深度、压头钝化以及压痕形貌对实验测量结果的影响，并利用零阶优化法对实验的涂层材料的力学参数进行了反演测量。