Micromechanics of High‐Pressure Compaction in Granular Quartz Aggregates
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The mechanical behavior of porous sandstones is generally modeled using concepts from granular mechanics, often overlooking the effect of cementation. To probe the key differences between sand and sandstone mechanics, we performed triaxial deformation experiments on Ottawa quartz sand at 5‐ to 40 MPa effective confining pressure. At 5 MPa, the samples are able to dilate. At higher confinement, the aggregates show continuous compaction, displaying strain hardening. The stress‐strain behavior is nonlinear, and the exact onset of inelastic compaction could not be determined accurately. Measured P ‐wave velocities show the development of anisotropy. With increasing axial strain, the along‐axis velocities tend to increase, while velocities perpendicular to the compression axis tend to decrease (at low pressure) or remain constant (at high pressure). In samples deformed under elevated pressure conditions, acoustic emission event locations are diffuse. Microstructural investigations show an increase in grain chipping and crushing with increasing confining pressure, but no evidence of localized compaction could be observed. The nature of the pore fluid, either decane or water, does not significantly influence the mechanical behavior at strain rates of 10 −6 to 10 −4 s −1 . Grain angularity and grain‐size distribution also did not significantly change the mechanical behavior. We infer that our observations indicate that the lack of cementation introduces additional degrees of freedom for grains to slide, rotate, and reorganize at the sample scale, precluding the existence and sustainability of stress concentrations beyond the grain scale. This results in progressive compaction and hardening, and lack of compaction localization.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».