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对于在寒冷地区海上作业的船舶来说，环境中的水分与海水会在船体结构表面粘附、冻结，形成的冰晶会附着在如甲板、阀门、通风口等各种结构上。覆冰不仅会严重影响某些结构的性能，还会改变船舶重心与风作用面积，从而影响其稳定性。船舶覆冰有时可达数吨，过多的覆冰会改变整体结构应力，减少使用寿命，还会对工作区域内设备造成损害。
尽管目前有对冰粘附强度测试的研究成果，但针对船舶材料与海水冻结冰进行相应的实验研究较少。为了更好地为船舶防除冰方面提供实验数据与理论支持，本文采用控制变量的实验方法，来探究不同工况下冰粘附强度的变化规律以及不同船舶材料表面冰粘附强度的影响因素。主要工作内容有:
(1)首先调研了现有冰粘附机理以及冰粘附力成因，从理论上了解外部因素与材料表面特性对冰粘附强度的影响。基于这些理论，在拉伸实验法的基础上设计组装了一个冰粘附强度测试台。
(2)针对五种常用船舶材料(黄铜、铝合金、不锈钢、PVC、Q235)进行实验研究，探究基于不同冻结时间、冰层厚度、冻结温度、力加载速度、表面温度等因素对冰粘附强度的影响规律。同时测量了纯净水、饮用水与海水基于不同材料的冰粘附强度值。实验结果表明，冰粘附强度会受到各种外部因素的影响，但温度与时间是其最主要的两个关键因素。工况的改变主要影响冰晶之间结合的紧密程度、冰与材料表面结合的紧密程度，因而冰晶的形态、冰晶与界面的接触状态是决定冰粘附强度的根本因素。
(3)用不同粗糙度的砂纸对铝合金进行打磨，得到不同浸润性的表面，以此来探究静态接触角、接触角滞后性与冰粘附强度之间的关系。实验结果表明，与接触角相比，接触角滞后性与冰粘附强度的关联更紧密。
(4)实验中冰与基底材料分离有两种情况，第一种是在冰层内部发生破坏，另一种是在冰与材料接触界面分离，冰层本身没有破坏。因此对接触界面径向、冰层厚度方向进行静力学分析。
尽管目前有对冰粘附强度测试的研究成果，但针对船舶材料与海水冻结冰进行相应的实验研究较少。为了更好地为船舶防除冰方面提供实验数据与理论支持，本文采用控制变量的实验方法，来探究不同工况下冰粘附强度的变化规律以及不同船舶材料表面冰粘附强度的影响因素。主要工作内容有:
(1)首先调研了现有冰粘附机理以及冰粘附力成因，从理论上了解外部因素与材料表面特性对冰粘附强度的影响。基于这些理论，在拉伸实验法的基础上设计组装了一个冰粘附强度测试台。
(2)针对五种常用船舶材料(黄铜、铝合金、不锈钢、PVC、Q235)进行实验研究，探究基于不同冻结时间、冰层厚度、冻结温度、力加载速度、表面温度等因素对冰粘附强度的影响规律。同时测量了纯净水、饮用水与海水基于不同材料的冰粘附强度值。实验结果表明，冰粘附强度会受到各种外部因素的影响，但温度与时间是其最主要的两个关键因素。工况的改变主要影响冰晶之间结合的紧密程度、冰与材料表面结合的紧密程度，因而冰晶的形态、冰晶与界面的接触状态是决定冰粘附强度的根本因素。
(3)用不同粗糙度的砂纸对铝合金进行打磨，得到不同浸润性的表面，以此来探究静态接触角、接触角滞后性与冰粘附强度之间的关系。实验结果表明，与接触角相比，接触角滞后性与冰粘附强度的关联更紧密。
(4)实验中冰与基底材料分离有两种情况，第一种是在冰层内部发生破坏，另一种是在冰与材料接触界面分离，冰层本身没有破坏。因此对接触界面径向、冰层厚度方向进行静力学分析。