在结冰区海域的工程建筑以及在极区航行的船舶,都会面临和海冰的相互作用,这种作用包括准静态的挤压碰撞作用、剪切破坏作用,以及动态冲击碰撞问题,其中包括瞬时的冰载荷引起的破坏问题以及周期性的冰载荷引起的疲劳问题等,以上问题中除了船舶以及结构物的冰载荷响应外,冰在船舶和结构物作用下的响应对掌握相互作用过程以及构建相应的预报方法也很关键。本文采用人工冻结冰进行了冰力学试验,对冻结冰的挤压破坏以及拉伸破坏分别开展了单轴压缩试验和圆盘劈裂试验进行研究,测量了冻结冰的抗压强度与抗拉强度,对冻结冰挤压破坏与拉伸破坏过程进行了分类,分析了尺寸、温度、加载速率等因素对冻结冰力学性能的影响。建立了状态型近场动力学方法,结合Open MP并行计算,采用冰柱冲击模型对数值方法的准确性进行了验证,对并行计算效能进行了分析,对不同模块下以及不同粒子数量的并行计算加速比进行了分析,形成本文的数值计算方法。而后,针对数值模拟的工况展开了收敛性验证,经过验证后,分别对冻结冰的准静态问题和动态冲击问题开展了研究,计算了冻结冰圆盘劈裂过程以及冰柱冲击过程中的试验力,对冻结冰在准静态破坏和动态破坏问题中的破坏模式以及裂纹扩展变化进行了分析,结合试验结果得出结论:冻结冰的抗拉抗压强度与几何尺寸没有明显的关系;抗压强度随应变速率的增加呈现先增加后减小的趋势;抗压、抗拉强度随试验环境温度的增加呈现逐渐降低的趋势;冻结冰的破坏模式具有典型的四个过程:包括1)微裂纹生成2)微裂纹生长3)局部破坏4)贯穿裂纹出现,整体破坏四个过程。