海水结冰对两极开发资源存在一些阻碍,海水冻结产生冰的力学特性和粘结现象严重影响着两极开发效率,风力机在海上面临着结冰问题,并将直接严重影响风力机的气动力学特性,因此探究海冰冻结以及冰抗压强度的影响因素,为开发两极资源提供理论支撑。主要研究内容及结论如下:（1）海水冻结的冰抗压强度研究。设计海冰抗压实验装置及海冰抗压的实验工况,制作不同盐度的海水冻结的冰柱,利用三点弯曲法测出冰的最大断裂力,研究了相同浓度海水在不同温度下影响海冰断裂应力的因素。结果表明:相同温度下,随着海水盐度浓度上升,海冰的断裂力逐渐降低;随着温度的降低,海冰的断裂力会急剧上升。（2）海水冻结的粘结强度研究。在低温试验箱中搭建了海冰粘结力的切向测力装置和法向测力装置,设计了7组工况,制作了具有相同表面粗糙度的不同材质的金属片及辅助水样在金属片表面冻结冰柱的硅胶模具,开展了不同海水的盐度和粘附材料以及表面粗糙度海冰的粘结强度研究,得到了不同工况下三种不同金属材料接触面的海冰粘结强度特性。（3）实验结果仿真模拟。在ABAQUS软件环境下对海冰抗压和海冰粘结实验结果进行仿真模拟,采用三点弯曲实验模拟出冰柱抗压失效断裂层云图,得到海冰模拟最大断裂应力数值;采用机械除冰法模拟海冰粘结失效过程,得到模拟粘结力数值以及粘结单元层破坏失效的云图。最终拟合出了海冰最大抗压强度实验数值与模拟数值关系曲线及粘结强度数值和模拟数值关系曲线,验证了实验数据和模拟数值的误差。