铸件的质量不仅与浇注过程、生产环境密切相关，而且由于合金材料具有复杂的凝固行为和组织结构形态，从而容易导致多种铸造缺陷的产生（如缩孔、缩松、夹渣和热裂等）。但铸造过程中所产生的一些铸造缺陷是无法避免的，尤其是铸件内部的孔洞类缺陷基本上是不能消除的。此外，铸件的孔洞类缺陷只能使用超声探伤等方法检测出，并且在工程运用中往往通过增大其关键部位的尺寸来增加其承载能力，但同时更容易产生铸造孔洞类缺陷。而孔洞类缺陷易引起应力集中，且这些应力集中点往往最终成为铸件疲劳裂纹萌生的起源部位，这样不仅不能有效地提高甚至还会降低疲劳寿命，而且还会造成材料的浪费，最终导致铸件成本的提高。由于铸造缺陷特征的表征十分复杂，使得目前无法构建含缺陷的力学模型。因此大多数研究者对铸件进行结构分析时并没有考虑铸造缺陷对其结构分析的影响，使得模拟分析结果与实际情况有较大差异。本文采用连续切片的方法对铸件进行切片，在此基础上运用了三维重构的方法获取了含孔洞类缺陷的特征的三维模型，提取缺陷信息并将其映射到有限元单元网格模型上，就获取了含孔洞类缺陷的非均质有限元单元网格模型，最终对含孔洞类缺陷信息的非均质有限元单元模型进行了力学及疲劳分析。在此基础上对研究了狗骨型试棒在受拉的情况下以及长板条再受弯的情况下，不同孔洞类缺陷特征（孔隙率、孔洞位置分布特征、孔洞分布范围特征以及孔洞缺陷的形貌和分布特征共同作用）对狗骨型试棒和长板条的力学性能及疲劳寿命的影响规律。本文最后是以摇臂铸件为例，采用有限元网格模型传递及缺陷信息映射相叠加方法，将铸造孔洞缺陷依附于铸件网格模型传递到结构分析软件中，使其结构分析的模型是含有铸造缺陷的模型，进而使分析结果更加符合实际情况。该方法的使用对优化铸件结构及工艺设计，增强铸件可靠性具有很好的指导意义。