喷丸成形作为机翼壁板首选加工方法具有无模成形、成形精度高、提高疲劳性能等诸多优点,但其在表面产生的弹坑过大则容易造成应力集中和粗糙度增加,恶化表面性能。超声强化可以对喷丸成形壁板进行精密校形,喷丸强化后进行超声强化可以进一步提高疲劳性能且对粗糙度的影响相对较小。如何量化这些喷丸工艺对于疲劳性能的影响并得出复合工艺中的最优参数成了飞机壁板喷丸加工处理中亟需解决的问题。本文采用喷丸成形、喷丸强化、超声强化复合工艺对壁板细节疲劳额定值（Detail Fatigue Rate,DFR）试样件进行表面强化,研究不同喷丸参数对于疲劳性能的影响。通过ABAQUS建立随机喷丸有限元模型研究喷丸参数对于试样表层性能的影响,并利用ABAQUS、FESAFE软件建立预测DFR试样件疲劳寿命模型,为后续喷丸参数优化以及疲劳寿命预测提供指导。主要研究内容如下:对2024铝合金DFR基准和截止试样进行喷丸成形、喷丸强化、超声强化处理并进行疲劳试验,测量不同基准试样残余应力、显微硬度、粗糙度的变化,研究不同坑径、超声强化、二次强化等因素对于试样疲劳寿命以及DFR性能的影响。研究发现喷丸成形试样表面坑径大小在1.4 mm时疲劳性能最好,而超声强化和二次强化均能提高试样疲劳性能,超声强化提升作用更为显著。采用ABAQUS离散颗粒单元法建立的随机喷丸有限元模型进行不同喷丸参数的喷丸模拟,模拟结果表明随着喷丸速度增加残余应力场深度及最大残余应力深度均增加,喷丸覆盖率的增加导致表层残余应力值增加,残余应力影响层深度不变,而随着喷丸成形坑径的增加,残余应力场深度随之增加,最大残余应力不改变。将模拟结果与试验研究结果对比发现两者基本一致。采用ABAQUS和FE-SAFE结合的有限元方法对基准和截止试样件进行寿命预测,并把模拟寿命与试验寿命进行对比,发现模拟与试验结果基本一致,证明该方法的有效性。利用该模型对不同喷丸速度和覆盖率进行疲劳性能对比,发现喷丸速度在60 m/s、坑径1.4 mm、覆盖率在300%时疲劳性能较好。