一种平面单元刚度矩阵测试装置，包括长方形的测试框架和支撑测试框架的底部支撑梁，测试框架的四条边臂分别设置有滑槽，测试框架的四条边臂分别设置一对测量装置，测量装置包括水平截面为C形的移动壳体和用于固定移动壳体的夹紧螺栓，移动壳体套在测试框架上，且移动壳体固定有可在对应滑槽内滑动的滑块，移动壳体内前侧固定有环形的力传感器，力传感器内的测量内环插有一条贯穿移动壳体侧壁的拉拽杆，拉拽杆的内端通过固定连接的圆盘将拉拽杆限位在力传感器测量内环一侧端面，拉拽杆的外端贯延伸至移动壳体外。本实用新型可提高学习与理解有限元的效率，并可测试新材料或复合结构材料的单元刚度矩阵。