现代先进的光学全场测量技术如数字图像相关法、数字云纹法、干涉云纹法等在力学测量中得到越来越多的应用。这些技术通常是测量试件的位移场,而表现试件在受负荷下材料力学特性的应变场通常需要经过差分法、最小二乘法及二维多项式法等计算方法来求得应变场。本文通过一种柔软材料试件的悬臂梁弯曲实验,介绍一种新的二维微分计算方法:利用有限元原理来实现位移场的光滑化以及对其求导得到应变场。首先对全位移场进行6节点三角单元网格划分,通过对应的形态方程计算出对应节点的位移值,然后反插值计算出对应单元内每个点的位移及应变值。这种实验有别于简单的拉压实验,所得的应变场为非等值的。材料的本构特性参数的计算运用了虚位移原理,它有别于传统的实验/模拟混合型方法。基于虚功原理,通过选用符合实验约束条件的虚位移场,根据内外力虚功的平衡,最后反演计算出材料的本构参数。