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本文对316L不锈钢进行了室温及873K下不同应变幅下的单轴拉压、纯扭、比例及非比例圆路径、阶梯路径的应变控制循环试验。同时，展开多步加载单轴棘轮试验，考察在室温及873K下的应力幅值、平均应力和历史载荷对棘轮特性的影响。实验结果表明：（1）在室温和873K下的单轴应变循环试验中316L均表现出循环强化特征，而强化程度随着应变幅值的增加而增加；（2）在非比例加载条件下，316L不锈钢表现出明显的非比例附加强化特性；（3）在室温下，棘轮应变随应力幅值和平均应力的增加而增加；在高应力幅值和平均应力下表现出渐进棘轮效应，而在较低的应力幅值与平均值下表现出安定棘轮效应。同时，棘轮应变累积速率随着加载率的降低而增大；（4）在873K下，无论应力幅值和平均应力如何变化，316L不锈钢表现出棘轮安定效应，在棘轮安定区域其棘轮应变累积速率几乎不受加载率的影响；（5）在相同的应力加载条件下，316L不锈钢在873K的棘轮应变累积速率与室温下较为一致，但是873K下的棘轮应变要远远大于室温下的棘轮应变；（6）室温及873K下材料均受到历史载荷的影响。在受到较大历史载荷后，其后续加载的棘轮应变演化速率均降低。同时，受到历史加载影响后材料的棘轮演化速率要小于未受到加载历史影响的。综上，316L不锈钢在室温及873K下均表现出循环强化特性、非比例强化特性及历史加载相关特性。在试验研究的基础上，本文基于McDowell粘塑性模型和Chaboche温度相关本构模型，将非比例度嵌入短程背应力模量与各向同性强化模型，提出了一个考虑温度相关与非比例附加强化的粘塑性本构模型，合理描述了室温及873K下316L不锈钢在单轴、纯扭、比例及非比例加载路径的应力应变响应，得到了与试验一致的结果，同时也验证了模型在不同温度下多步棘轮应变预测上的适用性。