Исследуется напряженно-деформированное состояние в поверхностно упрочненном брусе (балке) с концентратором напряжений типа полукруглого надреза. Предложен численный метод расчета остаточных напряжений в области надреза после опережающего поверхностно пластического деформирования. Задача сведена к краевой задаче фиктивной термоупругости, где начальные (пластические) деформации модели моделируются температурными деформациями в неоднородном температурном поле. Решение построено с использованием метода конечных элементов.