纳米压痕测试仪是表征材料微纳尺度力学性能与力学行为的重要工具，但因其缺少原位对应的结构表征手段，并且测试结果所受影响因素较多，使其应用于多相结构材料时受到巨大限制。因此利用现有技术探索出一种普适性的微纳力学性能与微结构复合分析模式十分必要。　　本文采用阵列式纳米压痕技术与扫描电子显微技术相结合的分析模式，以纯Mg以及MgGd2.3和MgGd1.9Y0.82Zn1.98合金为研究对象，探索表征其微纳力学性能特征力学行为以及相关的微结构变化的可行方法，同时分析晶粒取向，晶界等对表征结果的影响。取得的主要结果概要如下:　　1、揭示了压痕尺寸效应、晶界及晶粒取向等因素对纯Mg的载荷位移曲线、微尺度硬度以及模量的影响。发现加载中载荷位移曲线上出现的pop-in对应压痕周边微孪晶的形成，并且pop-in出现的次数与{10(1)2}孪晶形成的数量有对应关系。　　2、对MgGd2.3单相合金固溶体的纳米压痕微尺度性能表征发现，合金化使MgGd固溶体基体的微尺度力学性能表征受压痕尺寸效应的影响减弱。与纯镁中的情况相比，合金的载荷位移曲线上pop-in现象被抑制，对应的微结构没有发现微孪晶的形成。　　3、对于MgGd1.9Y0.82Zn1.98多相合金，其微尺度下的硬度与模量表征主要受相界、晶界以及取向的影响，而压痕尺寸效应的影响可以忽略不计。当基体的压痕受到第二相的影响时，硬度曲线出现波动式下降，到达一定深度后趋于平稳。　　本工作研究表明，采用阵列式压痕并与扫描电镜EBSD观察相结合的分析模式，可以同时获取各种共存相的微纳力学性能以及对应的局域结构信息，具有信息量多、反映全面、可比性强等优势。这种分析模式可为揭示复杂结构材料在微纳尺度下性能与结构之间的关系提供一个十分有效的途径。