木材干燥过程中的应力与变形——木材干燥的内应力及其产生原因
木材干燥的内应力及其产生原因
在外力作用下木材断面上出现的应力叫外应力，而在没有外力作用下木材内部的应力叫内应力。木材在没有任何外力的作用下会发生开裂变形就证实了木材内部确有内应力存在。例如木材的开裂就是由于木材内部的拉应力超过了木材的抗拉强度极限而使木材组织受到破坏而引起的。
刚砍伐下来的湿木材的内部水分分布均匀，没有含水率梯度，也不存在内应力。但是木材在大气中自然干燥，就会发生不均匀的干缩而产生内应力。例如木材表面水分蒸发得快，其含水率首先降到纤维饱和点以下，表面开始干缩。但是内层含水率仍在纤维饱和点以上，不发生干缩，这样外层要收缩，内层不收缩就产生了外部受拉、内部受压的内应力。木材的弦向干缩与径向干缩不同造成的差异干缩也会发生内应力。
干燥过程中木材产生内应力的原因是由于在纤维饱和点以下木材细胞腔和细胞壁的变形而引起的。干燥过程中，木材产生弯曲、开裂等缺陷是内应力存在的具体表现。
木材的内应力是由于木材内部含水率不均匀以及由此而引起的不均匀干缩所造成的。木材由于含水率分布不均匀会引起暂时的应力和变形，等到含水率均匀后应力与变形也随着消失，这种应力叫做含水率应力或弹性应力，这种变形叫做含水率变形或弹性变形。木材除了有弹性以外，还有塑性。在含水率应力与变形的继续期间，由于热湿空气的作用，木材外层或内层会发生塑性变形。在含水率分布均匀之后，塑性变形的部分会固定下来，不能恢复原来的尺寸，也不能减少到应当干缩的尺寸，并且保持一部分应力，这种变形叫残余变形，这种应力叫残余应力。
木材内部的含水率应力和残余应力之和等于木材的全应力。
在木材干燥过程中影响木材干燥质量的是全应力。在干燥过程结束后，继续影响木材质量的是残余应力，为了保证木材质量，两种应力都是越小越好。
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