据统计，超过80%的机械断裂事故由疲劳引起。而疲劳失效中，80%以上的疲劳裂纹起始于诸如切削加工刀痕、划伤、组织损伤、夹杂物及其他表面缺陷造成的应力集中处，可以说表面完整性决定了构件的疲劳性能。因此，表面强化处理显得尤为重要。而在诸多的表面强化工艺中，喷丸因为具有高适应性、高通用性、高生产效率以及合理的设备费用、低能量要求等优点而应用最为广泛。随着计算机技术的发展，数值模拟在疲劳研究、疲劳裂纹扩展研究以及喷丸研究中扮演了非常重要的角色。但到目前为止，鲜有学者将疲劳裂纹扩展数值模拟与喷丸数值模拟结合起来，而二者的结合研究会对数值模拟技术的发展产生很大影响，也会扩大其各自的研究领域，最重要的是，二者的有机结合可为工业应用提供重要的参考数据。为实现这一目标，本文主要完成了以下工作：(l)对国内外喷丸技术研究和喷丸数值模拟方法的研究进行了综述，提出了将喷丸数值模拟与疲劳裂纹扩展相结合的研究思路。(2)以Matlab为计算平台采用Al-Hassani理论法计算了Q235的喷丸残余应力场，同时，基于PRO/E、Hypermesh、ABAQUS等平台采用有限元法计算了Q235的喷丸残余应力场，对两种方法的计算结果进行了比较检验，对计算结果进行了深入总结和分析，供工程应用参考。(3)基于UG、Hypermesh、ABAQUS等平台采用有限元法计算了球墨铸铁曲轴的喷丸残余应力场，并与典型塑性材料Q235的数据进行了对比。(4)基于以上计算结果，应用MSC.Fatigue对不同喷丸参数改变时的喷丸残余应力场下疲劳裂纹扩展情况进行了研究，对不同喷丸参数对材料抗疲劳性能的改善进行了讨论。