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作为我国东北地区主要天然林速生材树种之一的樟子松（Pinus sylvestris Var.Mongolica Litv.）,具有良好的力学性能和视觉特性,其小径木含髓心方材适用于日式木结构建筑的立柱,在木结构建筑领域具有广阔应用前景。然而由于干缩异向性,即使缓慢干燥、含水率梯度很小,仍然会因弦径向干缩量的不同而产生很大应力、导致干燥表裂难以抑制,严重降低使用价值。因此,该种方材干燥开裂抑制工艺及机理等研究意义重大。本文以端面120mm×120mm樟子松小径木含髓心方材为研究对象,在探讨其自由干缩特性及机械吸附蠕变精准检测方法的基础上,研究了软化及变定处理对处理后及后续干燥过程中实际干缩应变、弹性应变、黏弹性蠕变应变、机械吸附蠕变应变以及开裂的影响规律,确定了较适宜的变定处理工艺;研究了其横纹抗拉强度随其温度与含水率的变化规律及变定处理对横纹抗拉强度的影响;通过分析变定处理中应力转向对开裂抑制的作用效果,以及变定处理对应变、横纹抗拉强度及开裂的影响规律,探讨了高温变定处理抑制开裂的机理;利用灰色GM-BP神经网络模型实现了对干燥应力发展趋势的预测模拟。主要研究内容和重要结果概括如下:（1）樟子松含髓心方材自由干缩特性和机械吸附蠕变应变检测方法以及温度和部位对自由干缩性能的影响。基于薄小试条缓慢自由干缩至各干燥条件对应平衡含水率时的含水率和尺寸,对不同温度下樟子松试材厚度上各层的自由干缩特性进行解析,分别基于自由干缩系数测算与汽蒸消除塑性变形后实测的自由干缩尺寸对机械吸附蠕变应变进行测算,通过对两者结果的对比,确定了机械吸附蠕变应变的精准检测方法。结果表明:樟子松含髓心方材各层试条的自由干缩率与含水率呈明显线性函数关系,决定系数R2均在95%以上。自由干缩系数,近弦向层大于近径向层、边材大于心材、芯层外其他层的随温度（温度60～120℃之间）升高呈先增大后减小的趋势、芯层的则随温度的升高而下降。此外,基于自由干缩系数测算的自由干缩尺寸可实现机械吸附蠕变应变的精准检测。（2）试材高含水率状态下高温变定工艺对其应变变化及开裂的影响。采用95℃饱和湿空气对试材进行不同时间软化处理后进行不同时间高温低湿变定处理,研究了软化时间及变定时间对变定处理后及继后干燥过程实际干缩应变、弹性应变、黏弹性蠕变应变、机械吸附蠕变应变以及开裂的影响规律,确定了较适宜的软化及变定处理工艺。结果表明:高含水率状态下,软化时间延长,方材的流变性和塑性增强、且增强的部位由表层向芯层延伸,有利于变定过程中黏弹性蠕变应变的产生及回复,增大了变定过程中方材各层的机械吸附蠕变（表层拉伸、内部压缩）,变定过程中内部较大的压缩蠕变,削弱了对表层干缩的抑制,降低了弹性应变水平,使方材整体收缩更均匀,使干燥后各层的机械吸附蠕变仍较大;变定时间的延长,增大了表层的拉伸机械吸附蠕变及芯层的压缩机械吸附蠕变,使方材各层实际干缩应变差异减小,使变定过程中弹性应变发展及转向提前,增大了干燥后期弹性应变水平,使变定过程黏弹性蠕变应变易于产生及回复;高含水率状态下,高温变定处理优化工艺为:95℃饱和湿空气软化处理8h,干球温度120℃、湿球温度90℃湿空气变定处理12h。（3）试材低含水率状态下高温变定工艺对其应变变化及开裂的影响。采取不同的软化及变定处理工艺,分析试材在变定处理后及后续干燥过程中实际干缩应变、弹性应变、黏弹性蠕变应变、机械吸附蠕变应变以及开裂的变化规律。结果表明:软化温度升高,增大了表层的塑性,使变定过程中表层的拉伸机械吸附蠕变应变增大、实际干缩应变减小,弹性应力水平下降,有利于黏弹性蠕变应变的产生及回复;软化时间的延长,使塑性增大部位向芯层延伸,但时间过长,塑性增加不明显,对干燥应力的影响不显著;变定温度升高,表层机械吸附蠕变增大,弹性应力转向提前、干燥后期机械吸附蠕变应变整体相对较大;变定时间延长,增大了变定后表层的拉伸弹性应变及干燥后芯层的拉伸弹性应变,使变定后及干燥后表层拉伸机械吸附蠕变和芯层的压缩机械吸附蠕变均较大。低含水率状态下,未获得完全有效抑制开裂的变定处理工艺,对开裂有抑制效果的较优化工艺为:95℃饱和湿空气软化处理8h,干球温度120℃、湿球温度90℃湿空气变定处理6h。（4）高温变定处理抑制开裂机理。通过综合分析变定处理中应力转向对开裂抑制的作用效果,以及变定处理对应变、横纹抗拉强度及开裂的影响,探讨了高温变定处理抑制开裂的机理。结果表明:温度与含水率对横纹抗拉强度影响显著,随温度与含水率的升高,横纹抗拉强度均呈下降趋势;变定处理材的表层在气干状态下的横纹抗拉强度明显小于未处理材,芯层的横纹抗拉强度差异较小。由此可知,试材表层的横纹抗拉强度因高温变定处理而降低,对抑制表裂具有负影响;高温变定过程中应力转向对开裂的抑制作用不明显;高温变定过程中增强了木材流变特性,木材表层在拉应力下产生了拉伸蠕变及应力松弛,同时内部在压应力下产生压缩蠕变、削弱了对表层干缩的抑制、使表层拉应力进一步减弱,因而使表裂减小甚至避免产生;内部在变定处理前期较大的压缩黏弹性蠕变应变和机械吸附蠕变应变,有利于抑制应力转向后拉伸应力下内裂的产生。（5）GM-BP模型用于干燥应变发展趋势预测研究。利用GM（1,1）灰色预测模型对高温变定后常规干燥过程中含水率的变化趋势进行预测;将含水率的预测值、软化温度、软化时间、变定温度、变定时间作为BP神经网络模型的输入量,对表层与芯层弹性应变的发展趋势进行预测。结果表明:GM（1,1）灰色预测模型对含水率随时间的变化趋势具有较高的预测精度;GM-BP模型对表层弹性应变发展趋势的预测绝对误差平均值为2.19×10-4;芯层绝对误差平均值为1.77×10-4,对比BP神经网络模型,表层误差值为2.5×10-4;芯层误差值为2.48×10-4,表明GM-BP模型预测精度较高,能够对高温变定后常规干燥过程中干燥应变在未来相邻时段内的发展趋势进行仿真预测。