付宗營 蔡英春 周永東

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所 國家林業(yè)和草原局木材科學(xué)與技術(shù)重點實驗室 北京 100091；2.東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 哈爾濱 150040)

干燥是木材加工利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，木材構(gòu)造上各向異性以及干燥過程中含水率分布不均導(dǎo)致的干縮差異是干燥應(yīng)力產(chǎn)生的主要原因。干燥應(yīng)力會引起開裂、翹曲、皺縮等干燥缺陷，嚴(yán)重制約木材的高效加工利用，對于木材干燥應(yīng)力的研究一直是木材干燥領(lǐng)域的重點和難點?？偨Y(jié)而言，干燥應(yīng)力的研究方法主要包括試驗檢測和模型預(yù)測2方面。試驗檢測是研究干燥應(yīng)力的最直接方法，關(guān)于干燥應(yīng)力研究的試驗方法較多，但每種方法均存在各自優(yōu)勢和不足。模型預(yù)測是研究干燥應(yīng)力方便、快捷的手段，一定程度上可以實現(xiàn)干燥應(yīng)力的定量分析，避免試驗中數(shù)據(jù)點的限制和測試誤差等問題， 但模型構(gòu)建需要進行必要的假設(shè)，模型能否精確、全面描述木材干燥這一物理過程是預(yù)測成敗的關(guān)鍵。

木材干燥應(yīng)力的研究綜述一般是從試驗測定和數(shù)值計算2方面進行歸納分析，國內(nèi)相關(guān)研究報道較多(李大綱， 2001； 余雁等， 2002； 蔣佳荔等， 2005)，而國外關(guān)于木材干燥應(yīng)力的詳細總結(jié)則不多見，只是將其作為木材干燥綜述的一個章節(jié)。近15年來，關(guān)于木材干燥應(yīng)力的研究綜述國內(nèi)外均未見報道，雖然這期間干燥應(yīng)力研究未取得變革性成果，但較之前也有了長足進步，有必要對現(xiàn)有研究成果進行總結(jié)歸納，以推動干燥應(yīng)力研究向更深層次發(fā)展。鑒于此，本文從木材干燥應(yīng)力研究的主要試驗手段和模型方法2方面入手，對比分析各種方法的優(yōu)勢和不足，并提出干燥應(yīng)力未來的研究重點和發(fā)展趨勢。

1 干燥應(yīng)力研究的試驗方法

試驗檢測是研究干燥應(yīng)力的最直接方法，長期以來研究者提出多種方法用于干燥應(yīng)力的試驗表征，其中包括傳統(tǒng)的叉齒法、切片法，研究相對較多的聲發(fā)射法、傳感器法以及當(dāng)前流行的數(shù)字圖像法和近紅外光譜法等； 此外，還包括卡普法、差異干縮法、微波投射法等一系列測試方法。這些方法在干燥應(yīng)力研究方面發(fā)揮了各自的優(yōu)勢作用，但也存在著不足和局限。

1.1 叉齒法和切片法

叉齒法是干燥應(yīng)力的傳統(tǒng)檢測方法，主要將不同干燥階段的木材試件取出鋸成應(yīng)力叉齒，根據(jù)叉齒變形情況判斷干燥應(yīng)力。該方法可用于干燥應(yīng)力的模糊評估，在實際生產(chǎn)過程中被廣泛用于干燥結(jié)束后木材殘余應(yīng)力檢測。切片法是干燥應(yīng)力檢測的另一種經(jīng)典方法，最早由McMillen(1955)提出，根據(jù)彈性范圍內(nèi)干燥應(yīng)力與應(yīng)變的正比關(guān)系，通過鋸切瞬間的尺寸變化來反映干燥應(yīng)力。切片法提出后，由于其操作簡單且具備一定檢測精度，被廣泛用于木材干燥過程中彈性應(yīng)變、黏彈性應(yīng)變、機械吸附蠕變等木材流變學(xué)特性的研究(戰(zhàn)劍鋒等， 2004； 2005； Hanetal.， 2017)。

1.2 聲發(fā)射法

聲發(fā)射法是較早用于木材干燥應(yīng)力研究的無損檢測方法，可實現(xiàn)干燥應(yīng)力的實時在線測試，具體方法是： 將若干個諧振壓電式傳感器貼于木材表面，由傳感器接收的彈性波經(jīng)濾波后輸入監(jiān)測儀表，根據(jù)測量木材干燥開裂時釋放應(yīng)變能產(chǎn)生的彈性波大小和頻率推測木材干燥應(yīng)力情況。聲發(fā)射法最早在木材斷裂力學(xué)研究中提出，而后被用于干燥應(yīng)力的相關(guān)研究。Booker(1994)研究認為，聲發(fā)射信號與木材表面瞬時應(yīng)變密切相關(guān)； Schniewind等(1996)、Lee等(1996)探討聲發(fā)射信號特征與木材開裂行為的關(guān)系，將聲發(fā)射信號作為干燥過程的控制參數(shù)。此外，Kowalski等(2004a； 2004b； 2007)根據(jù)聲發(fā)射信號的數(shù)量和強度判斷干燥應(yīng)力導(dǎo)致的裂紋情況，并分析最大應(yīng)力出現(xiàn)的時刻。

1.3 傳感器法

傳感器法是木材干燥應(yīng)力檢測的重要方法，主要采用電阻式位移傳感器、電渦流位移傳感器、應(yīng)變式電阻傳感器、壓阻式傳感器等對干燥應(yīng)力或干縮變形進行表征。Lazarescu(2009)應(yīng)用線性位移傳感器檢測西部鐵杉(Tsugaheterophylla)小尺寸試樣的干縮應(yīng)變，并分析預(yù)測了全尺寸試樣的干燥應(yīng)力情況。高建民等(2004)在卡普法基礎(chǔ)上，利用電渦流位移傳感器對卡普片的矢高進行連續(xù)測量，實現(xiàn)了干燥應(yīng)力的連續(xù)檢測。程萬里等(2004； 2005)利用耐熱耐壓的應(yīng)變式電阻傳感器，連續(xù)測定了日本柳杉(Cryptomeriajaponica)飽水試樣在高溫高壓過熱蒸汽環(huán)境中從試件達到環(huán)境平衡條件開始直至全干狀態(tài)或明顯開裂為止的徑向收縮應(yīng)力。涂登云(2005)設(shè)計制作應(yīng)變式電阻干縮傳感器，并用該裝置研究了馬尾松(Pinusmassoniana)木材干燥過程中的應(yīng)力變化規(guī)律。

為實現(xiàn)干燥過程中木材內(nèi)部應(yīng)力的在線檢測，Peralta等(2000)提出了一種采用壓阻式傳感器測試木材內(nèi)部干燥應(yīng)力的裝置，測試時將傳感器探針插入木材內(nèi)部所測位置處，并將傳感器探針周圍孔徑收縮產(chǎn)生的壓縮力轉(zhuǎn)化為應(yīng)力信號，但傳感器的尺寸、剛度以及與木材的接觸情況等均會對測試結(jié)果產(chǎn)生影響。針對以上問題，研究者探討了傳感器尺寸大小、探針包裹材料、探針插入木材內(nèi)部方向等因素對檢測精度的影響(Allegrettietal.， 2004； 2005； 2008； Ferrarietal.， 2010)。此外，Diawanich等(2010； 2012)開發(fā)了一種干燥應(yīng)力測試裝置，該裝置主要測力元件是與半鋸切試件相連接的壓力傳感器，利用切片法對裝置測試結(jié)果進行驗證，證實了其在干燥應(yīng)力檢測方面的可行性；Tomad等(2012)利用該裝置研究了濕度條件變化對橡膠木干燥應(yīng)力的影響。

1.4 光學(xué)測量法

數(shù)字圖像相關(guān)(digital image correlation, DIC)技術(shù)是一種非接觸式現(xiàn)代光學(xué)檢測技術(shù)，主要通過捕捉分析干燥過程中木材表面的變形情況間接反映干燥應(yīng)力。該技術(shù)始于20世紀(jì)80年代，在材料科學(xué)和工程技術(shù)等領(lǐng)域尤其在力學(xué)表征方面有著廣泛應(yīng)用，但在木材干燥過程中形變和應(yīng)力的表征方面起步較晚。Kifetew(1996)介紹了一種采用網(wǎng)格劃分檢測木材干燥過程中表面應(yīng)變場的方法，該方法就是基于DIC技術(shù)相關(guān)原理。Kwon(2005)探討DIC技術(shù)在木材干縮變形檢測方面的可行性，并利用所測參數(shù)對干燥應(yīng)力進行了模擬預(yù)測。隨著DIC技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，木材干燥過程中形變的連續(xù)、可視化測量逐漸被研究報道，同時測試維度也由二維提升到三維，更適用于木材這種各向異性的材料。Kang等(2011a； 2011b)采用DIC技術(shù)對木材干燥過程中的表面應(yīng)變進行可視化檢測，由應(yīng)變云圖可清晰觀察到應(yīng)力集中現(xiàn)象。Peng等(2011； 2012)采用三維DIC系統(tǒng)對北美短葉松(Pinusbanksiana)木材3個紋理方向以及沿生長輪方向的干縮差異進行了表征。付宗營等(2014)、付宗營(2017)基于DIC技術(shù)原理研究白樺(Betulaplatyphlla)橫截圓盤干燥過程中的流變學(xué)特性，并據(jù)此分析了干燥應(yīng)力的產(chǎn)生和發(fā)展情況。此外，Mallet等(2018)利用DIC技術(shù)對比研究經(jīng)表面開槽處理的板材和未處理材在潤濕和干燥過程中的表面應(yīng)變差異，得到了全場應(yīng)變分布云圖。

近紅外光譜法是基于光學(xué)原理的一種無損檢測方法，在木材密度、含水率、力學(xué)性能等方面有一定應(yīng)用，近幾年逐漸被用于木材干燥特性和干燥應(yīng)力的相關(guān)研究。Watanabe等(2013)根據(jù)日本柳杉木材干燥過程中的近紅外光譜信號，采用偏最小二乘回歸法建立模型預(yù)測了木材表面干燥應(yīng)力。Han等(2016)采用近紅外光譜結(jié)合圖像分析技術(shù)研究了歐洲赤松(Pinusdensiflora)木材干燥過程中橫紋干縮差異和干燥應(yīng)力。以上研究表明，近紅外光譜技術(shù)在預(yù)測木材表面干燥應(yīng)力水平和檢測木材干燥過程中的應(yīng)力發(fā)展方面具有一定應(yīng)用價值。

2 干燥應(yīng)力研究的模型方法

模型預(yù)測是研究干燥應(yīng)力方便、快捷的手段，省去了試驗所需要的人力和時間。構(gòu)建正確的干燥模型對指導(dǎo)木材干燥、提高干燥質(zhì)量具有重大意義。概括而言，用于木材干燥應(yīng)力研究的模型方法主要包括木材流變學(xué)理論模型和數(shù)值分析方法。

2.1 木材流變學(xué)理論模型

木材流變學(xué)理論是干燥應(yīng)力研究的主要方法，該理論將木材干燥應(yīng)力作用下的總應(yīng)變分為自由干縮應(yīng)變、瞬時彈性應(yīng)變、黏彈性蠕變應(yīng)變和機械吸附蠕變(Riceetal.， 1990)，采用由彈簧元件與黏壺元件組合的物理模型，如Maxwell模型、Kelvin模型、Burger模型等描述干燥應(yīng)力作用下的應(yīng)變行為。M?rtensson等(1997a； 1997b)基于木材流變學(xué)理論，以自由干縮應(yīng)變代替含水率作為控制參數(shù)，建立一維和二維本構(gòu)方程描述干燥應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系。在上述研究基礎(chǔ)上，Svensson等(1999； 2002)利用流變學(xué)理論預(yù)測無瑕疵小試樣干燥過程中的應(yīng)變和應(yīng)力，對比分析了一維和二維模型的預(yù)測效果，證實一維模型完全具備預(yù)測弦向最大干燥應(yīng)力的能力。Moutee等(2007a； 2007b)基于流變學(xué)理論提出一個描述木材干燥過程的數(shù)學(xué)模型，并利用懸臂梁法對模型中參數(shù)進行測定，結(jié)果顯示， 所建模型可實現(xiàn)應(yīng)力轉(zhuǎn)向、沿厚度方向的應(yīng)力分布以及殘余應(yīng)力的模擬預(yù)測。

以上研究均是對木材小試樣施加不同外部載荷以替代干燥應(yīng)力，通過調(diào)節(jié)溫度、含水率模擬干燥條件，從而構(gòu)建流變學(xué)各應(yīng)變與應(yīng)力的關(guān)系模型。基于木材實際干燥過程，利用流變學(xué)理論對干燥應(yīng)力的模擬也有相關(guān)報道： Wu等(1994)根據(jù)流變學(xué)理論建立本構(gòu)方程定量研究花旗松(Pseudotsugamenziesii)心材干燥過程中的應(yīng)力應(yīng)變，比較4種應(yīng)變成分對干燥應(yīng)力的影響，通過改變模型參數(shù)證實黏彈性蠕變應(yīng)變和機械吸附蠕變對干燥應(yīng)力釋放具有一定作用。Chen等(1997a； 1997b)提出包含各種應(yīng)變成分的一維應(yīng)力模型，用于模擬輻射松(Pinusradiata)板材高溫干燥過程中的應(yīng)力發(fā)展和開裂情況。Pang(2000； 2002)考慮木材的干縮、彈性應(yīng)變、黏彈性蠕變應(yīng)變、機械吸附蠕變以及溫度因素，建立輻射松板材高溫干燥過程應(yīng)力模型，該模型可描述干燥過程中應(yīng)力的發(fā)展以及汽蒸處理和終了處理過程中應(yīng)力的釋放。Langrish(2013)模擬分析間歇干燥和連續(xù)干燥條件下機械吸附蠕變對干燥應(yīng)力的影響，其認為在常規(guī)連續(xù)干燥條件下弱化了機械吸附蠕變對干燥應(yīng)力的緩解和釋放作用。

相較于國外，國內(nèi)研究相對較少。涂登云等(2004； 2009)、Tu等(2007)基于木材流變學(xué)理論，采用彈簧和阻尼器構(gòu)建馬尾松板材干燥應(yīng)變模型，在模型中引入與木材含水率密切相關(guān)的干縮元件，解釋干燥過程中木材內(nèi)部各層應(yīng)變變化規(guī)律； 并在此基礎(chǔ)上建立了木材干燥應(yīng)力模型，只需在干燥過程中測量木材分層含水率和干縮率，便可根據(jù)所建模型較準(zhǔn)確計算出干燥應(yīng)力。Fu等(2017； 2019)、付宗營等( 2020)基于木材流變學(xué)理論，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分別對白樺樹盤干燥過程中的彈性應(yīng)變和機械吸附蠕變進行模擬預(yù)測，并將預(yù)測結(jié)果用于干燥應(yīng)力的描述和分析。

2.2 數(shù)值分析方法

用于干燥應(yīng)力模擬的數(shù)值分析方法主要包括有限元法、控制體積法和有限差分法等，其中有限元法使用較多。相關(guān)研究主要集中在國外，國內(nèi)未見相關(guān)報道。Ormarsson等(1998； 1999； 2000)介紹用于干燥形變數(shù)值模擬的三維理論，利用有限元法對云杉(Piceaasperata)板材干燥過程中的變形和應(yīng)力發(fā)展進行模擬預(yù)測，并討論了本構(gòu)方程、材性參數(shù)、年輪方向等對預(yù)測精度的影響。Kowalski(1999)基于木材力學(xué)性能隨含水率變化建立相關(guān)模型，利用有限元法對二維初邊值問題進行求解，并分析了木材各向異性對應(yīng)力分布及其演變規(guī)律的影響。Larsen等(2013； 2014)采用DIC系統(tǒng)對歐洲云杉(Piceaabies)橫截圓盤干燥過程中的表面應(yīng)變進行在線檢測，并利用有限元法模型進行模擬，預(yù)測結(jié)果與試驗結(jié)果具有較好一致性； 同時，試驗還研究溫度和含水率對木材弦向拉伸強度的影響，并利用有限元模型模擬了溫度20 ℃、相對濕度30%條件下15 mm厚橫截圓盤的裂紋發(fā)展情況和弦向應(yīng)力變化。

Perré等(1995； 2004)、Rémond等(2007)采用物理和力學(xué)方程組描述不同干燥條件下的應(yīng)力應(yīng)變場分布，并利用控制體積法進行了耦合方程組求解。Salinas等(2011a； 2011b； 2015)采用控制體積法對輻射松板材干燥過程中的含水率分布和含水率梯度導(dǎo)致的應(yīng)力進行模擬預(yù)測，預(yù)測結(jié)果與試驗結(jié)果擬合度較高，證實了該方法的可行性。同樣采用控制體積法，Pérez-Pea等(2018)對亮果桉(Eucalyptusnitens)干燥過程中弦向和徑向的干燥應(yīng)力進行了模擬預(yù)測。此外，Kang等(2002； 2004)研究木材橫截圓盤干燥過程中的應(yīng)力情況，根據(jù)圓盤徑向方向彈性參數(shù)和機械吸附參數(shù)的差異，推導(dǎo)數(shù)學(xué)方程對圓盤橫截平面應(yīng)力、應(yīng)變的多樣性分布進行描述，其認為， 由于機械吸附蠕變的作用，干燥應(yīng)力隨含水率降低呈非線性變化； 同時，采用平面應(yīng)力公式結(jié)合菲克定律建立一維和二維分析模型預(yù)測板材干燥過程中的干燥應(yīng)力和變形，結(jié)果顯示， 在含水率分布均勻的假設(shè)前提下顯示出較高預(yù)測精度，而對實際含水率變化過程中干燥應(yīng)力的模擬則需要結(jié)合水分傳輸模型，將二維模型擴展到三維進行預(yù)測。Kowalski等(2007)采用微分方程描述木材橫截圓盤干燥過程中含水率和應(yīng)力分布，通過估計干燥過程中不同階段的含水率分布預(yù)測干燥應(yīng)力。

3 分析與討論

叉齒法和切片法操作簡單，具備一定檢測精度，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6491—2012《鋸材干燥質(zhì)量》也規(guī)定采用這2種方法檢測木材干燥后的殘余應(yīng)力； 但主要問題在于不能實現(xiàn)連續(xù)測量，測量過程有一定時間間隔，無法實時反映干燥應(yīng)力情況。此外，采用千分尺或游標(biāo)卡尺等工具接觸式測量，人為誤差不可避免。聲發(fā)射法是較早用于木材干燥應(yīng)力研究的無損檢測方法，可實現(xiàn)干燥應(yīng)力的實時在線測試； 但作為一種間接的應(yīng)力評估方法，只能通過木材干燥開裂時釋放應(yīng)變能產(chǎn)生的彈性波大小和頻率推測干燥應(yīng)力情況，在干燥缺陷預(yù)警方面存在一定局限。

傳感器法在干燥應(yīng)力檢測方面的研究相對較多，所用傳感器也多種多樣，其主要優(yōu)勢是可實現(xiàn)在線連續(xù)檢測，且可直接輸出應(yīng)力或應(yīng)變； 但由于傳感器屬于靈敏元件，檢測結(jié)果受使用環(huán)境、試驗操作、試樣測試位置等因素影響較大。如應(yīng)變式電阻傳感器檢測結(jié)果容易受使用環(huán)境溫濕度條件、木材粘貼面粗糙度、膠黏劑固化程度的影響； 壓阻式傳感器可用于木材內(nèi)部干燥應(yīng)力檢測，但傳感器自身體積大小、傳感器插入木材內(nèi)部位置、溫濕度變化條件等均會影響檢測精度。此外，在高溫高壓、高頻真空等特種干燥方式下傳感器的使用也受限制。

近年來，DIC和近紅外光譜等光學(xué)測量技術(shù)逐漸被用于木材干燥特性和干燥應(yīng)力的相關(guān)研究。光學(xué)測量技術(shù)一般為非接觸式測量，能夠?qū)崿F(xiàn)干燥過程中木材表面干縮應(yīng)變?nèi)珗黾翱梢暬瘷z測，一定程度上可反映木材表面干燥應(yīng)力的變化和分布情況，為研究應(yīng)力集中和表裂提供有價值的信息，但無法實現(xiàn)木材內(nèi)部干燥應(yīng)力檢測。此外，卡普法、差異干縮法、微波投射法等也被嘗試用于干燥應(yīng)力的檢測，但均未得到推廣應(yīng)用。綜上而言，一直以來研究者們從多種角度出發(fā)探討有效的干燥應(yīng)力檢測方法，雖然取得一定進展，但至今仍沒有一種方法具備絕對的檢測精度和實際推廣應(yīng)用條件，干燥應(yīng)力的快速、精準(zhǔn)、連續(xù)檢測依舊是木材科學(xué)領(lǐng)域尚未解決的問題。

干燥應(yīng)力研究中，由于數(shù)據(jù)點的限制和測試誤差等，很難實現(xiàn)對干燥應(yīng)力的全面描述，而模型方法是干燥應(yīng)力定量分析的快捷、有效手段。木材流變理論是基于木材自身材料學(xué)特性的干燥應(yīng)力模擬方法。早期流變學(xué)理論將干燥應(yīng)變粗略地分為彈性變形和塑性變形，所建模型無法全面描述木材干燥過程中的應(yīng)力行為，適用范圍具有局限性。隨著木材流變學(xué)理論的發(fā)展和完善，機械吸附蠕變逐漸被認知，其在干燥應(yīng)力釋放方面發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前木材流變學(xué)理論將干燥應(yīng)變細分為無干燥應(yīng)力作用下的自由干縮應(yīng)變以及干燥應(yīng)力引起的彈性應(yīng)變、黏彈性蠕變應(yīng)變和機械吸附蠕變，充分考慮這4種應(yīng)變的應(yīng)力模型，可實現(xiàn)干燥應(yīng)力作用下應(yīng)變行為的準(zhǔn)確描述，有助于建立適用性更廣的干燥應(yīng)力模型，并實現(xiàn)應(yīng)力轉(zhuǎn)向、應(yīng)力釋放和開裂行為的預(yù)測。而將木材流變理論應(yīng)力模型與現(xiàn)有木材干燥熱質(zhì)傳遞模型相結(jié)合，可實現(xiàn)干燥過程中含水率梯度和溫度分布的模擬預(yù)測，從而達到利用應(yīng)力模型優(yōu)化干燥工藝的目的。

數(shù)值分析法是干燥應(yīng)力模擬的另一種方法，主要包括有限元法、控制體積法和有限差分法等，其中有限元法使用較多。這是因為有限元法是一種近似求解一般連續(xù)域問題的數(shù)值方法，其可以成功處理應(yīng)力分析中各向異性材料、非線性應(yīng)力應(yīng)變模擬以及復(fù)雜邊界條件等問題，在木材干燥應(yīng)力數(shù)值模擬方面具有一定優(yōu)勢。盡管模型方法是干燥應(yīng)力定量分析的快捷、有效手段，但模型均建立在對材料本身和物理過程進行相關(guān)假設(shè)的基礎(chǔ)上，與實際物理過程存在一定偏差，適用性較好、檢測精度較高的模型勢必依賴于準(zhǔn)確可靠的材性參數(shù)和物理過程參數(shù)，而這些參數(shù)須以試驗檢測為基礎(chǔ)。因此，試驗手段和模型方法對于干燥應(yīng)力研究均具有不可替代的作用，二者相結(jié)合是全面研究干燥應(yīng)力的關(guān)鍵。

4 展望

木材干燥過程中干燥應(yīng)力在線檢測是木材加工研究的一項技術(shù)難點，現(xiàn)階段木材實際窯干控制過程中仍然缺乏操作簡單、精度可靠的干燥應(yīng)力連續(xù)在線檢測裝置。傳統(tǒng)的叉齒法和切片法依舊是木材干燥應(yīng)力、應(yīng)變檢測的常規(guī)方法，數(shù)字圖像、近紅外光譜等現(xiàn)代化技術(shù)手段為干燥應(yīng)力、應(yīng)變研究提供了新的契機。因此，探索尋求能夠快速、精準(zhǔn)、連續(xù)檢測木材干燥應(yīng)力的新裝置或新技術(shù)依然是未來的研究重點。一方面，要在現(xiàn)有檢測方法基礎(chǔ)上，針對存在的問題進行優(yōu)化完善，提高現(xiàn)有檢測方法的測試精度和可操作性； 另一方面，要開發(fā)新的干燥應(yīng)力應(yīng)變測試方法或裝置。未來，干燥應(yīng)力檢測技術(shù)應(yīng)與干燥設(shè)備控制儀表相結(jié)合，將干燥應(yīng)力作為木材干燥過程的監(jiān)控參數(shù)之一，即在目前僅以含水率作為監(jiān)控參數(shù)的干燥基準(zhǔn)中加入干燥應(yīng)力指標(biāo)控制干燥制品的質(zhì)量，以便在干燥應(yīng)力接近木材所能承受的極限水平時采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，達到干燥缺陷預(yù)警的目的。

在干燥應(yīng)力模擬預(yù)測方面，木材流變學(xué)理論模型日趨完善成熟，對于干燥應(yīng)力的模擬進入一個瓶頸階段。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展以及ANSYS、ABAQUS等數(shù)值分析軟件的逐漸強大，有限元法將成為木材干燥應(yīng)力模型研究最具潛力的數(shù)值分析方法。未來主要研究方向和發(fā)展趨勢包括以下3方面： 1) 當(dāng)前干燥應(yīng)力模型研究主要集中于宏觀尺度，結(jié)合木材自身的多尺度、多層級結(jié)構(gòu)特征，將干燥應(yīng)力模型研究深入至微觀、超微觀尺度，實現(xiàn)對干燥應(yīng)力的多尺度描述和機理闡明是未來的發(fā)展方向； 2) 構(gòu)建適用性較好的模型，其前提是對模型中所涉及參數(shù)的準(zhǔn)確測算，因此利用現(xiàn)代儀器設(shè)備和技術(shù)手段對模型中所需參數(shù)的精準(zhǔn)測算是提高模型預(yù)測精度和適用性的關(guān)鍵所在； 3) 構(gòu)建模型的主要目的是服務(wù)于實際應(yīng)用，若通過模型計算快速得到結(jié)果指導(dǎo)實際生產(chǎn)，必須將干燥模型納入干燥設(shè)備控制系統(tǒng)，這要求所建模型既能較好地描述實際干燥過程，又相對簡單、易于求解。