对理想Berkovich压头和维氏压头几何形状的分析表明，名义硬度Hn与维氏硬度Hv间存在如下近似函数关系：Hv=Hn/1.08。以37种碳钢材料的单轴拉伸实验数据为例，利用非线性有限元分析软件ABAQUS，模拟分析了这组碳钢材料的仪器化压入响应，将得出的名义硬度除以1.08，并与这些碳钢材料维氏硬度的实验数据相比较，两者吻合较好，以上关系的正确性得到了验证。这一关系使仪器化压入硬度与传统硬度间的直接比较成为可能。同时，为薄膜材料、纳米材料等小尺度材料传统硬度的预测提供了可行性方法。

针对两种仪器化压入仪和两种代表性压入测试方法：Oliver—Pharr方法和Ma方法，通过有限元数值模拟分析了仪器柔度标定误差对2种仪器和两种方法测试精度的影响。结果表明仪器柔度的标定精度直接影响压入测试结果的准确度，仪器柔度越小，测试精度越高；就测试方法而言，Ma方法具有比Oliver-Pharr方法更高的精度和更低的仪器柔度敏感性；对同一材料，压入深度越大，由仪器柔度标定误差引入的压入测试结果误差越大；当材料较硬且压入深度较大时仪器柔度的标定尤为重要，小量的标定误差导致测试结果严重偏离真值，甚至为负值。

通过逐次加载扭矩的方法测试谐波齿轮传动装置扭转刚度，所获得的扭转刚度曲线揭示出了摩擦效应对其正反加、卸载测量值准确性的影响。对研究谐波齿轮传动刚度具有指导意义。

为最大程度地减少“尺寸效应”对弹性模量仪器化压入识别结果的影响，文中采用状态参数代替过程参数对材料弹性模量仪器化压入“纯能量法”进行改进，并通过量纲分析和有限元数值仿真建立了“纯能量改进方法”。