基于致密砂岩岩石物理模型的静态模量预测方法

岩石静态模量是油气勘探开发过程中重要的力学性质参数,直接实验测量的成本较高,而且数量有限。以前的通过经验公式实现动静态模量转换的方法,物理意义不明确、精度不高,不能满足工程需要。为此,提出了一种基于岩石物理模型的静态模量预测方法,即先利用测井数据构建孔隙裂缝型岩石物理模型来计算动态模量,在动态模量的基础上考虑频散效应和排水效应获得岩石低频干燥的模量,最后考虑动静态模量之间应变振幅的差异,模拟岩石发生静态形变的过程,实现从动态到静态模量的预测。该方法考虑了动静态模量转换的微观因素,理论上更严谨。对川西实际工区实验数据进行了静态模量预测,预测结果与实验数据吻合较好,其中动态杨氏模量的误差为4%,静态杨氏模量的误差为8%,证明了方法的适用性。

动态模量测试及其与静态模量的关系

材料在其使用寿命期间会经历施加力和产生应变的历程,对于粘弹性材料如弹性体来说,这一历程非常重要.表征和预测弹性体性能的一种方法是研究其动态模量及其与静态模量的关系.正如Felix Yerzley博士解释的那样,机械振荡谱仪已在减振行业中广泛应用了几十年,并取得了巨大成功.长期以来,耶次利振荡谱仪广泛应用于分析动态模量和静态模量之间的关系.根据ASTM D945G16实验方法,该实验机通过在梁上增加砝码,改变转动惯量做简谐运动,在两个平行板之间的样品上产生压缩力.

水泥稳定碎石静态模量与动态模量比较

分析了静态模量和动态模量的定义及试验方法，并采用MTS（材料试验机）对3种水泥用量的水泥稳定碎石进行了不同荷载级位下的静态模量和动态模量试验．结果表明，动态模量试验方法更符合路面实际受力状况；水泥稳定碎石不是纯粹的弹性材料，其动态模量随水泥用量的增加而显著增加；静态模量和动态模量均随荷载的增加而增加；相同荷载级位下，水泥稳定碎石的动态模量比静态模量大，两者的比值约为1.2～1.6．

AC-13型沥青混合料动静态模量对比试验研究

以我国沥青路面广泛采用的AC-13型沥青混合料为研究对象,对在不同温度(-20℃、-10℃、0℃、10℃、20℃)和不同频率(25 Hz、10 Hz、5 Hz、1 Hz、0.5 Hz)下的动态模量进行了测试,分析并得出了其变化规律,并与其静态模量进行比较,得到了它们之间的关系,最后给出了AC-13型沥青混合料的路用动态模量的推荐范围。

级配砂砾静态模量影响因素研究

通过室内静态模量试验研究,分析级配、含水量、干密度对静态模量的影响。研究结果表明:级配砂砾静态模量随着干密度增大而增大;当含水量低于最佳含水量时,静态模量随含水量的增加而增大;当含水量高于最佳含水量以后,静态模量快速减小;级配对级配砂砾也有一定的影响。级配砂砾静态模量对于含水量与干密度的敏感性要高于级配类型。

高模量沥青混凝土静态模量的温度敏感性研究

本文对HMAC采用单因素方差分析研究模量对温度变化的敏感性，采用回归统计分析，对高温评价指标与九种混合料的20℃和60℃静态模量分别进行相关性分析．确定了稳定度和马歇尔模数与两种温度下的静态模量相关性系数都在0．90左右，说明由最基本的马歇尔试验得出的马歇尔稳定度和马歇尔模数评价HMAC高温性能的可靠性。

秋兰姆类促进剂TOTD对硫化胶低动/静态模量比之影响

应用促进剂TOTD/助剂DS并用体系对橡胶制品的低动/静态模量比的影响进行了研究与阐述。

静态模量和动态模量条件下的沥青路面结构力学性能差异性分析

为了获得同一沥青路面结构在沥青混合料取用不同类型模量(静态模量和动态模量)时,路面结构在相同荷载作用下的力学响应规律的差异性,基于柔性基层S1、半刚性基层S2和刚性基层S3沥青路面结构形式计算模型,运用BISAR软件,计算获得了不同计算方案下的沥青路面结构路表弯沉等力学响应量。通过分析可知,在静、动态模量条件下,同种结构对层位功能要求一致。沥青层最大剪应力在静、动态模量条件下的数值相差较小;但路表弯沉、土基顶面压应变和行车方向的拉应变最大值在静态模量下获得的数据较动态模量下获得的数据要大;S1和S2水泥稳定层行车方向最大拉应力静态模量计算结果较动态模量计算结果要小,而S3则正好相反。因此,同一种沥青路面结构,在静、动态弹性模量条件下,结构层的层位功能一致,但各力学计算指标数值存在较大差异。

水泥稳定碎石拉压弯静态模量与动态模量比较分析

为了揭示水泥稳定碎石半刚性基层材料的动、静态抗拉模量、抗压模量和弯拉模量之间的相关关系,开发了同时测试3种模量的新方法,推导出了在四点弯曲受力状态下水泥稳定碎石中的抗拉模量、抗压模量和考虑剪切效应影响的弯拉模量计算公式,开展了不同加载频率下的动态模量和加载速率为1 mm/min条件下静态模量的测试试验;揭示了水泥稳定碎石动态模量随加载频率的变化规律,建立了动、静态模量的转化关系,揭示了拉、压、弯3种动、静态模量的差异性。研究结果表明：水泥稳定碎石材料不是各向同性材料,呈现出明显的拉、压模量不同的特性;3种动态模量均随加载频率的增长呈现幂函数增长规律,动态模量试验条件更加符合路面实际受力状态;相同荷载级位下,3种动态模量都大于对应的静态模量,比值区间约为：1.11～1.91。

土夹石换填地基静态变形模量的影响因素分析

为研究不同因素对土夹石换填地基静态变形模量E_(v2)的影响,利用自制的E_(v2)室内检测装置,试验分析了碎石颗粒级配、含石率、含水率、压实度、密度、干密度及孔隙比对土夹石填料E_(v2)的影响。结果表明:在单一碎石粒径条件下,当碎石粒径小于20 mm时,E_(v2)随碎石粒径的增大而增大,良好颗粒级配碎石可有效提高填料的E_(v2)值,E_(v2)随含石率的增加而增加,但增长幅度逐渐变缓;E_(v2)随含水率的增加呈现先增大后减小的变化趋势,在最优含水率16%附近出现最大值;E_(v2)随压实度、密度与干密度的增加而增大,三者对E_(v2)的影响趋势基本一致;E_(v2)随孔隙比的增大而减小,当孔隙比处于较小值范围内时,其变化对E_(v2)的影响最大。

路基静态与动态回弹模量转换关系研究

为解决路基工程中难以开展动态回弹模量测试的难题,文中采用承载板法测量路基的静态回弹模量,采用PWFD测量路基的动态回弹模量,通过线性回归拟合得到路基的静态和动态回弹模量的预估模型,并建立路基的静态和动态回弹模量的转换关系。

沥青混合料动静态模量及其相关性研究

本研究开展了六种沥青混合料的动、静态模量试验,以比较沥青胶结料类型、模量试验方法间的差异,试验结果表明:无论动静态试验模式下,沥青混合料表现明显的应力依赖性,模量随压应力增加而增加;动、静态模量与表现沥青混合料黏滞性的阻尼具有良好的负相关性;SBS沥青由于高分子材料的改性作用,其动、静态模量的变化趋势与普通沥青显著不同。

不同温压下页岩动态与静态弹性模量转换研究

岩石动态与静态弹性参数存在差异,在应用时需要进行转换。目前国内外学者对岩石动态与静态弹性模量转换实验多在常温与常压下进行测试,没有考虑温度和压力对测试结果的影响,导致转换结果不能充分反映储层力学性质。本次研究以四川盆地上奥陶统和下志留统的五峰组-龙马溪组黑色页岩为研究目标,开展不同温度与压力条件下岩石动态与静态弹性力学实验,并对测试结果进行分析。结果表明:(1)当温度与压力一定时,动态杨氏模量测试值比静态杨氏模量测试值大,并且二者有一定的线性相关性;(2)页岩动态与静态杨氏模量均与温度、压力有关,温度一定时,页岩动、静态杨氏模量均随着围压的增大而增大;压力一定时,页岩动态与静态杨氏模量均随着温度升高而降低,并对不同温度、压力条件下动、静态弹性力学参数变化规律进行了机理分析;(3)建立了不同温度、压力条件下页岩动态与静态弹性参数转换模型,该模型可以将任意温度、压力条件下测试的动态弹性参数转换为储层条件下岩石的静态弹性参数,并能取得较好效果。利用本模型可以为研究区页岩气开采及注水压裂施工方案提供可靠的静态弹性模量,研究具有一定的实际意义。

各向异性岩石的静态模量与动态模量实验研究

页岩具有各向异性,是重要的源岩和盖层岩石,利用实验室测量获得页岩在不同条件下的应力–应变响应和超声波速度响应特性,研究各向异性岩石的静态弹性模量和动态弹性模量的特点。通过不同方向岩芯纵横波速度的测量获得岩石的动态模量,通过加载过程中应力–应变测量获得静态模量。分析各向异性岩石在准静态和动态条件下的波速和弹性模量特征,除了加载频率的差异外,静态测量和动态测量也包含不同的应变幅度差异,研究各向异性岩石的静态和动态地球物理响应特征具有重要的意义。

薄板类中密度纤维板动静态弹性模量的检测

薄板类中密度纤维板的弹性模量（MOE）是表征其力学性能的主要指标之一。传统都是采用简支静曲测试方法,该方法过程繁琐。

路基动态静态回弹模量现场对比试验研究

为掌握路基动态模量与静态回弹模量之间的关系,应用便携式落锤弯沉仪(PFWD)与承载板法,对填料为碎石土、黏性土和红砂岩的路基动态、静态模量进行对比试验以及相关回归分析。结果表明:路基动态模量和静态回弹模量之间存在着良好的相关性,PFWD这一新型检测法可较好地用于路基回弹模量的快速检测和评价。

山西省路基动静态回弹模量相关关系研究

中国一般采用路基静态回弹模量作为道路结构设计的参数,然而由于车辆荷载作用下的路基为动态力学响应,因此采用静态回弹模量并不符合路基的实际运营状态。由于中国试验条件的限制,大规模地进行路基动态回弹模量测试并不可行。因此建立路基动静态回弹模量之间的关系具有十分重要的意义。该文以山西省为例,通过理论分析和室内外试验建立了山西省路基动静态回弹模量之间的相关关系,结果表明:不论室内还是现场环境下,动静态回弹模量均有较好的幂函数相关关系。

红砂岩路基动态模量与静态检测指标的关系研究

为掌握红砂岩路基现场动态模量的特点,通过便携式落锤式弯沉仪(PFWD)试验、现场承载板试验、贝克曼梁试验和压实度试验,分析红砂岩动态模量与静态模量、弯沉、压实度和含水率(稠度)之间的关系,并建立动态模量与这些指标之间的回归方程。研究表明:动态模量与静态模量、动态模量与弯沉、动态模量与压实度、动态模量与压实度和稠度均有良好的幂函数回归关系。因此,可采用PFWD来代替承压板试验、弯沉和压实度试验。

薄型刨花板的动静态弹性模量检测

传统的薄型刨花板弹性模量测定方法都是对试件进行3点或4点静态弯曲变形试验,测定过程复杂,消耗时间长,并且对试件造成破坏。利用自行研制开发的基于悬臂自由振动和悬臂弯曲原理的薄板类木质材料力学快速测量仪,对3种规格的薄型刨花板的动态弹性模量和静态弯曲弹性模量进行检测,并对测量结果进行相关性分析,同时利用3点弯曲法测量了相同试件的3点弯曲弹性模量加以对比验证。结果表明:悬臂振动动态弹性模量均值大于悬臂弯曲静态弹性模量,且两者之间总体相关系数达到0.98,在0.01水平上呈显著相关;悬臂振动动态弹性模量与3点弯曲弹性模量间的总体相关系数达到0.75,在0.01水平上呈显著相关,说明可以利用薄板类木质材料力学快速测量仪快速测量薄型刨花板的弹性模量。

沥青混合料静态蠕变劲度模量与动稳定度的关系

用轮辙试验的动稳定度(以下简称DS)指标反映沥青路面的高温车辙行为具有较好的一致性,但不能作为计算参数用于沥青路面结构设计。通过研究不同沥青混合料的DS和静态蠕变劲度模量的响应,试图将DS指标与静态蠕变劲度模量建立联系用作为沥青路面结构设计参数。选择了AC13和AC25两种级配、60#/70#基质沥青和5%SBS改性沥青两种结合料、花岗岩和石灰岩两种集料,分别进行了车辙试验和静态蠕变试验,其中车辙分别采用5 cm和7 cm厚度试件。结果表明,对同类型级配、结合料、集料和同一车辙厚度的沥青混合料,其DS和静态蠕变劲度模量有良好的相关性,相关系数R2高达0.9以上。但综合考虑级配、结合料、集料和结构厚度等因素后,DS与静态蠕变劲度模量的线性相关性并不理想,其相关系数R2只达到0.591 2。因此,试图将DS转换为静态蠕变劲度模量用作为沥青路面结构设计参数的可行性有待进一步研究。