高性能船舶对推进轴系的振动特性要求越来越高。了解艉轴承所受的载荷，便于轴系健康的监控，对推知轴系运转状态具有重要意义。此外，准确地获知载荷状态有助于了解轴系的动态特性和稳定性，是结构设计和改进的重要参考和依据。本文采用频域方法，推导了试验轴系艉轴承载荷的辨识原理，并通过有限元分析和实验验证了原理的有效性。第一章介绍了研究的背景以及国内外相关研究状况，并简单介绍了研究中涉及的理论和实验方法。第二章详细介绍了研究对象，叙述了研究对象模型及其简化过程。第三章详尽给出了试验轴系艉轴承载荷识别方法的推导过程。首先对艉支承结构中各根预紧梁的横振、纵振分别推导，并根据轴承的运动方程进行综合，然后分别从正问题和逆问题两个方向对结构进行计算，并在理论上验证了它们的互逆性。第四章包括艉支承结构的有限元仿真，和基于仿真数据的辨识原理验证，以及针对试验轴系中艉支承结构的辨识可行性的验证。比较原理模型的有限元分析结果与第3章中辨识原理的理论结果，验证了辨识原理的正确性和有效性。基于艉支承结构建立有限元模型，验证了辨识原理在实际结构中的可行性。最后对频响函数求逆方法在实际测试中的应用作了讨论，并给出了可选的方案。第五章的研究对象为轴系，为艉支承结构研究的延伸。该章节基于第3、4两章的结果推导了轴系上的桨端载荷，并给出了其识别的思路。然后建立起试验轴系的有限元模型，对轴系做了与第4章类似的有限元仿真分析，验证了辨识原理在轴系中仍然适用。最后，针对理论推导和仿真分析得到的关于轴系的特性，对轴系振动特性做了讨论与分析，并给出了一些结构和工艺上的改进方向。第六章是模态实验部分，实验对象为艉支承结构和整体轴系。首先简要说明了实验系统、测点及实验框图，针对艉支承结构和轴系测试的不同实验系统分别作了介绍。接下来分节阐述了两个测试实验的过程，结果验证了辨识原理在实际艉支承结构和轴系结构中可行和有效。另外针对实际测试中各个测点数据的有效和可靠性，给出了可行的辨识测试方案。第七章对全文的工作做了总结，指出了本文研究的创新点，并展望了支承结构载荷识别以及轴系研究尚需进一步做的工作。