随着数值计算方法和计算机科学技术的发展,固体力学的研究对象越来越多样化,常常涉及很多复杂非线性问题。在许多工程应用领域,固体力学正问题的研究已经不能满足需求,有时需要根据结构的响应去反推发生的原因,即需要求解固体力学反问题:根据结构的形变或者位移,通过求解反问题去确定结构的材料属性、结构的边界条件、或者结构内部的未知形状等。本文针对目前的固体力学反问题求解方法对大型工程问题的适应性差的问题,提出了求解非线性固体力学反问题的一种新方法,即基于商业有限元软件进行二次开发,建立非线性固体力学反问题多宗量反演的求解方法。首先,针对本文涉及的非线性幂强化弹塑性材料,根据材料的特性给出了该材料的有限元静力分析过程,然后以上述理论为基础开发相应的ABAQUS用户单元子程序和材料子程序,保证幂强化弹塑性材料静力分析具有较高精度。同时,为了提高反演精度,以实数变量单元子程序为基础,引入复变量求导法,建立了一种不仅能用于有效模拟弹塑性材料的固体力学正问题,还能高精度计算灵敏度系数的单元类型,为梯度类反演算法提供关键参数。然后,以平面应变反问题为算例对反演方法进行验证。在验证了复变量单元的计算精度后,通过求解反问题,对未知的材料本构参数和边界条件进行了同时反演。探究了初值和测量误差对反演过程和结果的影响。为了验证通用性,还选用了结构和边界条件不同的另一个算例,结果证明反演算法仍然具有较好的特性。最后,以具有工程背景的三维算例来对反演算法进行验证。在对复变量单元进行精度验证后,对三维结构的多宗量进行反演,证明了算法的精度和效率,同时对反演初值、测点数量和测点随机误差的影响进行了研究,最后还对具有函数形式的边界条件进行反演,研究表明算法对于此类边界条件的参数辨识仍然有效。