流变测试是获取胶凝原油非稳态剪切力学响应特性的主要手段,流变仪启动或停止的瞬时,测试系统间隙存在非稳态剪切流动,对流变测试结果造成影响。本文以黏弹性流体瞬态理论分析和胶凝原油蠕变回复振荡测试为基础,对黏弹性流体非稳态剪切流动特性进行系统研究。主要研究内容与结果如下:考虑测试系统瞬态旋转过程中的扭矩损耗,联立转子边界处的真实扭矩平衡关系和黏弹性流体本构方程,建立考虑扭矩损耗的黏弹性流体非稳态流动模型。将黏弹性流体非稳态流动解析解与数值解进行对比,发现测量间隙较小时两种方法的计算结果精确吻合,证明了本文所建模型的正确性。对比黏弹性流体非稳态流动与稳态流动的差异,发现在非稳态剪切流动过程中,黏弹性流体存在振幅逐渐衰减的周期性振荡现象。测试系统转动惯量与流体黏弹性的耦合是发生蠕变振荡的本质原因。分析流体黏弹性和测试系统转动惯量对瞬态测试的影响,对于Jeffery流体,弹性模量G主要影响振荡周期和振幅,并联黏壶η₁主要影响振幅和振荡衰减速度,串联黏壶η₂主要影响应变曲线的斜率,转动惯量越大,非稳态流动过程中的振荡越显著。利用不同测试系统对胶凝原油开展不同试验条件下的蠕变回复振荡测试,研究胶凝原油瞬态黏弹性响应特性,探寻胶凝原油在非稳态流动阶段的阻尼振荡规律。蠕变伊始,应变响应呈现振幅逐渐衰减的正弦函数变化规律;回复伊始,应变响应呈现振幅逐渐衰减的余弦函数变化规律。不同试验条件下的胶凝原油黏弹性各异,黏弹性大小对振荡曲线产生影响,黏弹性越强,蠕变振荡特征越弱。不同测试系统下的胶凝原油瞬态应变响应与结构参数a相关,a值越大,振荡特征越显著。结合流变仪自身机械响应特性,建立考虑短时修正的Jeffery启动模型,模型可较精确表征胶凝原油在初始非稳态流动阶段的应变-时间曲线。