近些年来,全球的船型设计越来越丰富,船型的设计优化也取得了很显著的成就,尤其突出在海洋工程领域。在目前的大中型海洋工程船舶设计中都采用了传统的桨舵轴系推进系统,即推进轴系很长一段悬伸在船舶艉部的外侧。这样的推进系统需要依靠艉轴支架来支撑轴系和螺旋桨。艉轴支架作为船舶的附体,会引起船舶阻力的增加和影响船舶的快速性,同时需要有足够的强度和刚度,才能保证螺旋桨的正常工作。对于本文所述的深海辅助船工程(SSV)来说,同样使用了上述的推进系统。该船主要从事海上消防、平台供应、海底设备安装和拆除工程以及海底井口修井服务等等,并为这些工作配备了动力定位系统。由于该船自身功能的特殊性,且经常从事于恶劣海域和海况,与普通商船相比,至使其艉轴支架的工作环境更为复杂。基于艉轴支架对于船舶的重要性,其安全性也较普通商船得到了更多的重视。特别是动力定位系统的使用,使船舶艉部流场十分紊乱,对艉轴支架的影响尤为突出。如在以往很多的工程船设计中,由于艉轴支架的抗振不足,使得在动力定位系统工作时,艉部结构振动响应非常大,严重影响工作质量和工作进展。所以对这类型船舶的艉轴支架设计的优化是必要的,不仅可以更好地保证船舶的正常工作,同时可以获得更高的经济运行效益。本文的主要内容包括:(1)本文简要介绍了艉轴支架的由来、工作环境及其重要性;对于其设计,阐述了目前国内外的研究方向和现状。(2)在大量阅读文献的基础上,根据艉轴支架的结构型式和工作环境,分析总结了艉轴支架所承受的载荷,依据我国的军用舰船要求,确立了主要设计载荷,并建立了力学几何模型和数学计算模型,分别对其在屈服强度和振动模态分析两方面进行了具体分析,采用科学、合理的结构设计优化方法,对艉轴支架结构确定了优化设计变量。(3)介绍了目前最常用的有限元法的基本原理,并确定了以有限元法为主要方法。参照深海辅助工程船的轴系布置图和艉轴支架布置图,以艉轴支架结构剖面形式为设计变量,通过对比四个不同剖面的艉轴支架结构,在结构屈服强度和振动模态两方面进行计算分析,通过综合对比,获得艉轴支架结构的最优形式,为今后的相关优化设计提供参考。