新世纪海洋利用开发战略的确立，使海上航行、资源开发和沿岸港口护岸建设向更广阔的空间拓展，有关海冰与海上结构物相互作用的研究成为其中的重要环节。本文结合国家杰出青年基金“海冰对结构物作用的理论与试验研究（59725919）”，针对该课题发展的DUT-1非冻结模型冰性能指标的控制因子，试验考查了关键材料—水泥含量、养生时间和类型对模型冰的物理和力学指标的效应。 本文首先介绍分析了当前国内外模型冰研究的现状和趋势，结合渤海海冰的特性、相似原理和实验室现有设备的现状，以发展DUT-1非冻结模型冰为目标，利用现有实验、量测和采集系统，重点研究了水泥含量和养生时间对模型冰的密度、弯曲强度、弹性模量和压缩强度等物理和力学性能指标的影响。通过2000余次试验，获得了7个水泥含量、8个养生时间的4个性能指标，计224个指标的平均值。在此基础上分析了水泥含量、养生时间对4个性能指标的影响并给出统计关系式，同时用三维关系图分别表示它们相互间的关系。这些关系为开展物理模拟试验、有目的地选择合适范围的模型冰性能指标奠定了基础。 最后，本文还探讨了不同压头速率上述4项物理和力学指标的影响，并用简单试验讨论了骨料砂的重复利用问题。