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金属材料在受力过程中，力学性质是不断变化的，而现有的本构模型只能定性描述材料从弹性变为塑性，变为流体，不能定量的描述金属力学性质的演变。在常分数阶本构模型的基础上，我们提出一个新的变分数阶本构模型。这种新的变分数阶模型使我们能够定量的描述材料力学性质的演变。我们用此模型，对铜、铝以及低碳钢在等应变率拉伸过程中的力学性质进行分析，发现期变化过程均可分为三个阶段：第一阶段为线弹性阶段，第二阶段力学性质发生突变，第三阶段为线性变化阶段。另外，对于铜和低碳钢，尽管应变率不同，但力学性质有相同的变化规律。