铸造铝合金材料因其具有良好的机械加工性能以及其强度高、密度低、生产成本低、熔点低、同时可以被加工成各种复杂零件的优点,被广泛应用于航天航空、船舶、农业等多个机械领域。在其铸造过程中,材料内部不可以避免会产生微孔洞缺陷,对材料的疲劳裂纹萌生寿命会产生重要影响。喷丸技术是一种表面强化技术,通过许多高速运动的弹丸对材料表面进行冲击,从而达到改善材料疲劳性能的效果。本文以7075铝合金为研究对象,基于微孔洞缺陷,利用有限元模拟的方法,对其喷丸前后的疲劳性能进行了研究,并进行了验证。首先进行金相实验,通过CCD相机拍照得到了7075铝合金材料的微孔洞二维断面图像,利用数字图像处理技术获得了微孔洞二维断面的尺寸分布,通过等效半径来描述断面圆的尺寸。采用了统计学中的样本均值以及样本方差,对微孔洞断面在不同截面数量下的等效半径的均值以及方差进行了分析,确定了样本试件的最低数量。其次基于金相实验获得的7075铝合金的微孔洞断面尺寸分布信息,利用体视学的方法对微孔洞的空间尺寸分布进行了三维重构,并对三维重构过程中出现的尺寸分组数量以及小尺寸区域修正方式对三维重构精度的影响进行了分析,选取了合适的分组数量以及修正方式。最后建立了含有微孔洞缺陷的模型以及喷丸强化的弹塑性有限元模型,通过有限元仿真对喷丸前与喷丸后微孔洞周围的应力应变分别进行了分析,得到了7075铝合金在不同载荷下喷丸前后的疲劳寿命。分析了在不同载荷下,喷丸后形成的残余应力以及微孔洞变形对材料裂纹萌生寿命的影响,并与喷丸前的疲劳寿命进行了对比。本文研究对实际生产过程中对以微孔洞为主要缺陷的铸造铝合金的喷丸强化工艺提供一定的参考价值。