木材干燥過(guò)程中的應(yīng)力與變形——木材各向異性引起的應(yīng)力變形
木材各向異性引起的應(yīng)力變形
實(shí)際上，木材是各向異性體。干燥時(shí)，除含水率梯度會(huì)引起應(yīng)力外，因徑弦向干縮不一致，也會(huì)引起應(yīng)力，這就是附加應(yīng)力。它的大小只與木材斷面上年輪分布有關(guān)，和含水率梯度無(wú)關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，徑切板幾乎不產(chǎn)生附加應(yīng)力，因?yàn)殡m然徑切板的徑向干縮與弦向干縮也不同，但在木料厚度的不同層次上不會(huì)引起不均勻變形。而弦切板正面（距髓心較遠(yuǎn)的材面）接近于弦向，它干縮大小接近徑向的背面（距髓心較近的材面），結(jié)果板子向正面翹曲（圖1-4，a），如果板材受外加載荷（如材堆重量和頂部壓塊）作用，則板材會(huì)產(chǎn)生附加應(yīng)力，板材正面為拉應(yīng)力，背面為壓應(yīng)力，板材正面的這種拉應(yīng)力與木材含水率不均勻引起的拉應(yīng)力相疊加，這樣弦切板的正面受的拉應(yīng)力更大，很容易超過(guò)木材的橫紋抗拉強(qiáng)度而引起表面開裂。
在干燥原木或帶髓心的方材時(shí)，因圓周方向（弦向）的干縮大于徑向干縮，結(jié)果在表層區(qū)域產(chǎn)生附加拉應(yīng)力，在中心區(qū)域產(chǎn)生附加壓應(yīng)力（這種應(yīng)力與含水率應(yīng)力無(wú)關(guān)），在干燥過(guò)程第一階段，表層的這種附加拉應(yīng)力與含水率不均勻引起的拉應(yīng)力相疊加，超過(guò)木材橫紋抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)引起徑裂（圖1-4，b）。所以干燥原木或大髓心方材時(shí)要特別小心。
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