随着中国船舶行业的发展，在对于经济方面有着越来越高的要求时，人们对安全和节能和环保的关注也越来越多。船舶轴系作为船舶动力装置中的重要组成部分，它的设计关系到整个动力装置的性能好坏。而随着船舶大型化、高速化和功能多样化，对船舶轴系的设计要求也越来越高。根据总体设计的的要求确定轴系的布置和各个轴段的尺寸和材料。之后进行强度校核并不断调整各个部件的尺寸，如此循环以保证轴系能够安全的在各种工况下完成任务。

轴系受力十分复杂，包括应力、压缩应力、弯曲应力、安装误差引起的附加应力和其它动态附加应力等。因此在轴系的设计时轴系有足够的强度和刚度，以保证船舶轴系能够长时间的安全工作。轴系设计是否合理直接影响到动力装置工作的可靠性与安全航行。特别是随着船舶的大型化和高功率化，螺旋桨轴重量和轴系刚性变得相对柔软，，由于设计不良导致尾轴承磨损加剧，甚至烧损，减速箱啮合齿轮啮合不良、轴系振动情况恶化等事故不断出现。轴系故障分成两大类，一类是轴系某一部分的断裂，一类是轴系某一轴承因过热而磨损。船舶轴系在运行过程中发生问题的原因多种多样，可以概括为两种，一种是轴材料本身有缺陷，如材料强度、刚度达不到要求，设计时选取的材料性能不满足性能要求。另一种是船舶在运转过程中在多种外力的综合影响下发生故障。因此在船舶轴系的设计过程中必须考虑好轴承的间距，如果轴承位置安排不当，在船体变形时将会使轴承负荷加大好几倍，即使在正常情况下，由于轴承位置不当，也会造成轴承上载荷的分布不均匀，从而造成轴承过热和严重磨损，轴承的位置和轴承间距是否合理严重影响着船舶轴系的可靠性和安全性。在船舶轴系设计中，使轴承间距达到最佳，才能使轴承负荷小而均匀[3]。

以往船舶动力装置设计中的最优方案，往往只能凭借经验和直觉进行人为的判断。随着生产的不断发展和设计问题的复杂化，进行优化方案所考虑的因素越来越多，这时在单纯的依靠人的直觉和经验难以得到最优方案。随着越来越接近最优优化理论的提出和计算机技术的发展，使我们有可能进行船舶轴系最优设计问题的研究。运用计算机进行轴系的设计是一个内容广泛而又错综复杂的任务，为了方便设计人员能够更迅速而有效地提高设计质量，加快设计进程，避免设计工作中的重复计算和在判断上容易出错等人为计算的弱点，应在满足相关轴系设计要求的同时符合相关规范，充分发挥计算机的优点。近年来由从事造船行业的科技人员以及高校老师的努力，已经研制了一系列的计算机辅助船舶轴系设计系统，并且相关软件已经在现实设计中得到运用。船舶轴系设计程序系统是在计算机上进行轴系振动和校中计算的软件。与其它系统相结合就是船舶动力装置计算机辅助设计系统。船舶轴系设计程序系统的主要功能和结构模块有五个方面。首先，计算机辅助系统能够进行相关轴系尺寸设计,如轴系的长度、中间轴的直径、中间轴的长度、尾轴的直径、尾轴的长度等。其次，计算机辅助系统要包含轴系校中模块，能够计算轴系校中时各截面上位移、转角、剪力和轴承负荷。计算各轴承负荷影响系数并在各种限制条件下轴承高度的合理变化数值，以及此时轴系变形与受力。船舶轴系计算机辅助设计系统中能够计算法兰端面的偏移量和曲折度，以及此时轴系的变形与受力。中国船级社在上个世纪80年代初就自主研发的关于船舶计算的软件Compass,先后用于上千艘船舶的分析计算和安全评估，在国内享有很高的知名度和权威性。随着船舶相关计算公式的改进和相关机构对船舶要求的提高，中国船级社于1995年对软件系统进行了更新和升级。更新和升级后的软件在船舶设计计算和审核中得到了更加广泛的运用。2015年新版CRS规范正式生效，与CRS BC/OT规范相比，IACS CR规范对油船和散货船在载荷、船体梁总纵强度、局部强度、有限元分析方法、疲劳强度要求、屈服强度要求等各方面进行了该进，并补充了残存强度、结构分析等内容，使得规范内容更全面，技术层面更加复杂，对计算强度分析提出了更高的要求。新版规范在先进性提升的同时也给设计人员带来了繁重的计算任务。相比于原来的规范，新版CRS规范在范围、计算工况、评估节点方面的工作量成倍增加，再此环境下中国船级社对自主研发的、具有独立知识产权的规范计算软件Compass进行更新和再升级。