紧固孔的疲劳断裂是飞机机身结构损伤中最为常见的形式之一,因此必须对其进行强化处理,以提升该处的疲劳寿命。但诸如冷挤压、干涉配合及机械喷丸等形式的传统抗疲劳强化方式存在着表面粗糙度值较高、加工范围较小以及成本较高等问题,而绿色环保、加工表面质量高的空化水射流技术可以有效克服现有抗疲劳强化方式的缺点。因此,本文将空化水射流技术应用至紧固孔内表面的抗疲劳强化加工过程中,研究该技术中各工艺参数对紧固孔内壁性能的影响规律及其强化机理,为飞机机身连接件中紧固孔内表面的抗疲劳强化提供一种全新的加工方式。论文的主要研究内容及方法如下:首先,通过理论分析法建立淹没式空化射流场中单一空泡的动力学模型,并利用FLUENT对近壁面单泡进行数值模拟,分析空泡外部环境压力对空泡溃灭时气相体积分数、最大溃灭压力及速度的影响规律。再利用FLUENT对淹没式空化水射流流场进行仿真分析,探究喷嘴直径及入射压力对流场的影响规律,并基于流场轴线速度、压力及外流场气相体积分布的结果,确定入射压力与喷嘴直径的选取范围。其次,以带有紧固孔的7050铝合金试样为例,选定评价指标,设置不同的因素以及相对应的水平,进行正交试验,探讨入射压力、喷嘴直径、无量纲靶距以及冲击时间对紧固孔内壁表面粗糙度与表面显微硬度的影响规律。而后运用模糊综合评价法对正交试验结果进行总体评价,优化工艺参数。最后,先分析各试样紧固孔内壁表面微观形貌以及截面金相组织的差异,再进行振动疲劳试验,对比各试样的疲劳全寿命以及一阶固有频率初始值,并对各疲劳断口进行微观观察,分析各试样中疲劳裂纹产生、扩散以及断裂的差异,最后综合分析,初步确定7050铝合金紧固孔空化水射流抗疲劳强化的机理。