船舶艉轴承是船舶艉管推进系统的重要组成部分，它支撑着艉轴和螺旋桨，是内部和外部动力交换的一个重要环节，所以基于有限元法，研究不同沟槽结构对船舶艉轴承的力学性能影响以及对其进行沟槽结构优化是十分有必要的。本文对不同沟槽结构艉轴承在径向载荷条件下进行了有限元静力分析；在考虑弹流润滑效应下，利用多重网格法求解了不同板条形式艉轴承的弹流润滑问题，并再次对艉轴承进行了静力分析；建立艉轴轴颈与轴套接触对模型，对其进行接触应力有限元分析；基于静力分析结果，对艉轴承沟槽尺寸进行结构优化。1）建立艉轴承有限元模型，以不同螺旋槽数目、不同螺旋槽半径大小和不同螺旋角度的船舶艉轴承为研究对象，对其进行有限元静力结构分析，初步对比分析了不同形式的螺旋槽结构对船舶艉轴承应力应变和弹性形变等力学性能的影响规律，为后续的螺旋槽结构尺寸合理优化分析提供参考依据。再以凹弧型、平面型、凸弧型三种板条形式的橡胶艉轴承为研究对象，应用有限元法具体分析对比三种不同板条形式各自的力学特性以及不同曲率半径凹弧、不同曲率半径凸弧以及不同沟槽数目对艉轴承的力学性能影响。2）在考虑艉轴承弹流润滑效应的情况下，先对海水润滑艉轴承进行弹流润滑数值计算，将得到的水膜压力计算结果结合有限元法，再对艉轴承进行有限元静力分析。考虑艉轴承在弹流润滑效应下水膜压力对艉轴承应力应变的影响，分析不同工作载荷、不同轴承半径间隙和不同轴承内圈厚度对艉轴承力学性能的影响。3）针对不同螺旋槽结构形式的橡胶艉轴承，考虑橡胶材料非线性，基于有限元法，对其进行静态接触仿真分析，并用经典Hertz接触应力理论计算结果加以验证，对比分析不同螺旋槽数和不同螺旋角度艉轴承在不同载荷和不同橡胶硬度等条件下接触应力、接触状况以及接触形变的影响规律。4）考虑到船舶橡胶艉轴承的结构尺寸优化问题，建立了圆弧形、矩形、燕尾形三种不同形式的螺旋槽艉轴承模型，并且基于有限元静力分析和模态分析结果，应用有限元法对三种不同形式的螺旋槽艉轴承模型进行结构优化，并得到了最为理想的最优尺寸参数。