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在Valanis的内时本构理论的框架中，引入内结构张量以反映由于非比例加载而引起金属材料的附加等向强化及异向强化效应，同时提出材料强化程度的度量采用沿路径法线方向的塑性应变分量来描述。这些考虑的有效性已经通过用所建模型对304不锈钢材料在一些典型非比例循环加载路径下的响应进行的理论预测得到了验证；将该模型应用于U71Mn材料室温单轴棘轮行为描述中，结果显示内结构张量的引入不仅能较好地反映应变控制下的非比例附加效应，而且也能较好地反映应力控制下塑性应变的累积及变化率。