黏弹性是影响木材加工和利用的关键特性,主要取决于木材自身正交异向构造、木材中水分、所处的温湿度环境以及所经受的处理历程。本论文系统研究了降温、升温及温度循环过程中不同含水率（0.6%～300%）木材正交异向黏弹行为的变化规律,揭示了木材正交异向黏弹行为对水分和温度的响应机制。本论文以杉木（Cunninghamia lanceolata）心材为研究对象,利用动态力学分析仪（DMA 2980）,采用拉伸形变模式测定了轴向、径向和弦向试样的黏弹性（贮存模量E′、损耗模量E′′和损耗因子tanδ）温度谱。在水分平衡态下,探讨了水分（吸着水和自由水）含量及其状态对木材正交异向黏弹行为的影响规律;在水分散失过程中,测定了不同初含水率木材正交异向黏弹行为的变化情况,揭示了水分非平衡态下吸着水分子与木材细胞壁之间互作机制;探究了急冷历史（从室温急速降低至-120°C）对不同含水率试样在宽阔温度域内（-120～280°C）黏弹行为的影响规律;通过测定具有不同热历史全干材黏弹性能温度谱,揭示了热历史对全干材正交异向黏弹行为的影响规律。本论文的主要研究结论归纳如下:1.全干材试样的黏弹行为具有明显正交异向性特点:轴向试样的E′值显著高于横向试样的E′值,其中径向试样的E′值大于弦向试样;在-120～280°C温度域内,轴向试样的3个力学松弛的损耗峰温度均高于径向与弦向试样。温度对全干材弦向试样的黏弹行为影响最大,径向次之,轴向最小。当温度从25°C升高至280°C时,全干材试样的E′值在轴向、径向和弦向分别降低了54.69%、69.87%和77.22%;损耗因子tanδ值在轴向、径向和弦向分别增加了255.30%、517.88%和695.34%。2.在水分平衡态下,随着吸着水含量增加,水分的塑化效应增强,导致试样的贮存模量变化率ΔE′值增大。与单位温度相比,试样的ΔE′值对单位含水率的响应更大。在任一含水率水平下,径向和弦向试样的ΔE′均大于轴向试样的ΔE′。随着试样含水率增加,水分解吸引发的分子间氢键重建效应对试样刚度的增强作用越明显;分子间氢键重建效应对横向试样的影响程度均较轴向的大。与轴向相比,横向试样的刚度变化更易受温度和水分的影响。3.在水分平衡态下,随着吸着水的塑化效应增强,试样的γ力学损耗峰温度向低温方向移动。在任一含水率水平下,轴向试样的γ力学损耗峰温度均低于横向试样,且两者之差随吸着水含量增加而减小。伴随固体冰的形成,任一方向试样均可在-110°C左右观察到1个γ力学松弛过程。在水分散失过程中,水分解吸促进细胞壁非稳定态降低,使得不同初含水率试样的阻尼趋于一致。4.急冷历史没有改变试样在-120～25°C温度域内的黏弹行为;急冷和低温历程改变了试样在25～90°C温度域内的力学松弛行为:全干材三方向试样均可观察到由低分子量的半纤维素运动引起的力学松弛过程;含吸着水的横向试样可观察到呈“双峰”形状的力学松弛,即由半纤维素的玻璃化转变引起的力学松弛与由木质素的玻璃化转变引起力学松弛的两者叠加,该现象在低频条件下表现更为明显。5.热历史改变了全干材试样在低温域内的力学松弛行为:经热作用后试样均可在-129～-110°C温度域内多观察到1个δ力学松弛,其损耗峰温度和强度均具有频率依存性。与降温过程相比,只在升温过程中全干材横向试样才能观察到由低分子量的半纤维素运动引起的力学松弛过程,其损耗峰温度无频率依存性,而其损耗峰强度随着测量频率的增加而降低。6.轴向、径向和弦向试样的拉伸贮存模量E′均随着测量频率的增加而增大,与试样的含水率以及所处温度域均无关;但试样力学松弛行为的频率依存性与其自身正交异向构造、试样的含水率以及所处温度域均相关。