作为船舶动力系统的关键部件之一，轴系在恶劣的工作环境中会萌生多种类型的微观内部缺陷，产生疲劳问题，并逐渐演化成为宏观裂纹，很有可能发生断裂，直接影响到船舶的安全性。因此研究分析裂纹对轴系振动特性的影响，裂纹的断裂特性以及影响裂纹扩展速率的因素，对提高船舶的安全性和可靠性具有重要的意义。本文采用有限元软件ANSYS研究了含裂纹平板和光轴的振动特性以及断裂特性，以及不同工况对光轴疲劳裂纹扩展速率的影响。主要的研究工作和成果如下：（1）利用有限元软件ANSYS建立了二维穿透性裂纹平板的有限元仿真模型，分析了该模型的断裂特性。并研究探讨了有限元划分方式对计算结果的影响，为后面的研究工作奠定了基础。（2）利用有限元软件ANSYS建立了含裂纹的三维平板有限元仿真模型，分析了该模型的断裂特性，为建立光轴裂纹模型提供了支持。（3）利用有限元软件ANSYS建立了含裂纹光轴的有限元仿真模型，分析研究了含裂纹前后光轴的振动特性，得出了前四阶的固有频率，并研究了不同裂纹长度对光轴振动特性的影响。（4）研究了含裂纹光轴的疲劳断裂特性，探讨了影响疲劳裂纹扩展速率的因素，得出了载荷和转速对含裂纹光轴疲劳裂纹扩展速率的影响规律，为船舶轴系故障缓解提供了理论基础。