冰的广泛存在性也就决定了冰问题存在的多样性。就国民生产和人民生活中的常见情况而言，港口、码头及海上石油开采平台遇到的海冰问题，河流上桥墩面对的流冰作用动力响应问题，高压输电线路上出现的冻结覆冰问题，寒区和高海拔地区的各种冻土问题，甚至飞行器高空飞行时的冰问题，都需要进行考虑和解决。

      冰作为天然材料，在高纬度地区可以直接作为材料应用在工程中。生活在北极的爱斯基摩人用冰和雪直接建造房屋，加拿大曾修建有长达600 km的“冰上高速公路”用以运送北部众多矿区所需的各种物资。早期的海上结构物设计过程中，由于对冰灾害威胁估计过低，许多高寒地区都发生过海冰破坏海上结构物的案例。例如，在阿拉斯加库克湾，有两座海上钻井平台由于设计中忽略了冬季冰的作用力，在1964年均被海冰摧毁；日本于1960年在雅内港外声问崎海上设置的灯标，因受到流冰的不停撞击，于1965年倒塌；1968年，在强烈海风作用下，莱州湾海冰爬上海岸和码头，推倒了数处龙口港码头围墙，严重影响港口正常运行作业；1969年渤海特大冰封，造成了我国有记载以来最为严重的一次海冰灾害：冰封期间，隶属于渤海石油公司的“海二井”重500 t的钻井、生活和设备平台在海冰的持续作用下倒塌，“海一井”平台直径2.5 m的钢管结构支架拉筋全部被海冰剪断，包括塘沽、葫芦岛、营口和龙口等多个港口受海冰封锁而无法正常运营，海上众多船只被困于冰中，海上交通几乎瘫痪。在最近的2010年，严重的渤海冰灾直接造成的经济损失高达63.18亿元，占到全年海洋灾害总经济损失的47.6％，环渤海的辽宁、河北、山东和天津三省一市受灾人口6.1万，船只损毁7157艘，港口及码头封冻296个，受损的海水养殖面积达20.8万公顷。

      早期的冰工程研究原因较多，有寒带国家港口船只建设的民用因素，也有军事上的考量(如二战期间美国曾考虑将大型冰山作为飞机起降的平台并进行了少量研究工作)。但真正系统的大量的研究开始于近海石油天然气资源开采时面临的一系列的海冰问题。当高纬度地区的海上流冰作用在石油开采平台的直立结构上时，如果结构能够抵抗冰的极限压力，则冰层不断破碎会产生周期性的荷载，在破碎频率和结构固有震动频率接近时发生冰激震动问题；如果结构不能抵抗冰的极限压力，就会直接被冰损坏，造成巨大损失。因此，冰的力学问题是与各类水利工程项目联系最为紧密的一个方面，冰的各类强度也是工程设计最为关注的参数。

文献2中指出：

      开始认识到在土的冻结过程中存在着水分的迁移过程．后来，用相变后体积缩小的液态苯和硝基苯材料替代水作为试验材料，土体依然会有冻胀出现，由此人们开始认识到水分的迁移才是导致土体冻胀最关键的因素．一些直接的观测也发现了向冰透镜体迁移的水流，进一步证实了该结论的正确性．值得注意的，在冻结过程中不仅仅只存在水分的吸入并向上迁移，在某些情况下还存在水分的排出现象．在冻结的初始阶段往往有一定量水分的排出，当存在外部荷载时这种现象更加显著．

上周在《霓裳羽衣》中

展示了过冷雪碧、可乐结冰的情况

本次实验

展示它们融化的情况

这是结冰、融化的全过程

外沿先发生翘起

随后逐渐向中心蔓延

从特写镜头中可以看出

可乐融化大体可分为三个阶段

首先

纵向生长的枝晶上浮

随后

贴在底面的冰层上浮

最后

它们在液面上逐渐融化

这是在自然光照明时

看到的雪碧融化效果

和可乐一样

贴在底面的冰层先上浮

随后

在液面上逐渐融化

但没有观察到明显的

纵向生长的枝晶上浮

即使冰层上浮

也没能将气泡带上来

由于纵向生长的冰层遮挡光线

导致冰层显得有些昏暗

上浮后

冰层变薄

亮度增加

雪碧融化时

也有纵向的冰晶上浮

但和可乐比较起来

没有那么明显

融化的过程很美

像孔雀的尾巴

像散落的羽毛

毛茸茸的冰

冰层在从底面上浮时

显得非常的柔软

冰的强度随温度变化明显

下面是文献3、4中的数据