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对超弹性NiTi合金在应力控制下进行了拉伸-卸载的相变棘轮行为实验。实验结果显示:材料的相变临界应力和耗散能随循环周次的增加而下降,峰值应变和卸载残余应变随循环周次的增加而增加,且均在一定的循环周次后达到稳定。基于上述相变棘轮行为的实验结果,在广义塑性框架下以马氏体体积分数和累积马氏体分数为内变量,建立了一个三维超弹性本构模型。通过与实验结果的对比可知,该模型能够较好的预测应力循环加载下的相变棘轮行为。