预紧组合结构的液压机,承受循环载荷作用时,产生的棘轮效应不能忽略。棘轮应变的累积可能导致构件或结构尺寸超标乃至破坏。目前,众多学者对循环载荷作用下材料的变形行为已进行了大量的研究工作,但人们尚未对液压机本体常用材料在循环载荷作用下的变形行为进行过深入的研究,已有的本构模型是否适用于液压机本体常用材料也尚不明确。因此有必要对液压机本体常用材料进行一定量的循环加载试验,建立能准确描述液压机本体常用材料棘轮效应的本构模型,并将其进行有限元实现。进而能够对液压机本体结构在循环载荷作用下产生的棘轮效应进行准确预测,使液压机结构的安全性、可靠性和寿命评估更有保障。本文以液压机本体常用材料Q235钢为研究对象,在室温下对Q235钢试件进行了单向拉伸试验、应变控制和应力控制的循环加载试验。通过对试验数据的分析和整理,得到了Q235钢单轴应变循环变形行为和棘轮行为的基本特征。在已有模型的基础上,建立了一个新的本构模型。该模型给出了一个新的随动硬化律,并采用基于径向回退算法的全隐式积分方法对新建模型进行了有限元实现,求得了与模型相对应的一致切线刚度矩阵的表达式。最后,借助ABAQUS用户材料子程序接口,将模型嵌入ABAQUS中。采用了一种简单可行的方法确定出了模型所需的材料参数,进而对试验过程进行了模拟。结果表明,本文的本构模型对Q235钢单轴应变循环变形行为和棘轮行为的描述是合理的,本构模型的有限元实现是成功的。