孔边强化工艺在孔表层产生残余压应力，可显著提高含孔构件的疲劳强度，增加构件疲劳寿命。强化的效果主要取决于强化后的残余应力场，其大小和分布对构件抗疲劳性能有着重要的影响。因此，强化时如何合理设置诸工艺参数，产生理想的残余应力场一直是工程技术和研究人员所研究的重点内容。本文在王生武教授提出的一种新型孔边模压强化工艺(以下简称模压强化)的基础上，结合前期的实验工作，利用有限元方法对该工艺进行了系统地分析研究，主要包括以下几个方面内容：(1)利用MSC.MARC软件建立了模压强化工艺过程的有限元模型，采用弹塑性大变形有限元分析方法对其进行了数值仿真，计算结果和实测数据一致。通过对模型的求解，对模压过程中模压后的残余应力与摩擦系数、压模倾角以及压入量等工艺参数的关系进行了深入细致地研究，找出了各参数之间相互制约的变化规律，为合理地设计模压工具及制订工艺参数，并为提高模压效果奠定了理论基础。(2)建立了模压强化的优化数学模型，以ISIGHT软件为平台，孔边周向残余压应力为目标函数，压入量、压模倾角以及摩擦系数为变量对强化工艺进行优化分析，结果表明在压模倒角为46.8°，压入量为1.7以及摩擦系数为0.017时工艺效果最佳。本文采用实测与有限元仿真相结合的方法对模压强化工艺进行了研究，通过Isight优化平台得到了模压强化的最优设计。本文的研究为模压工具设计及工艺参数设定提供了参考，具有较强的工程实践意义。