弧形闸门是水工结构工程中使用最广泛的闸门型式之一。鉴于其应用范围越来越广、设计任务越来越重，本文在UNIX平台上基于CAD技术研制开发了弧形闸门可视化CAD系统(HMVCAD系统)。其中关键技术是采用混合编程技术和人机交互方式来进行CAD系统设计，在UNIX图形工作站上以C语言为主控程序语言，以Fortran语言编制结构计算程序，采用OSF／Motif开发友好GUI，调用OpenGL函数库实现设计计算的可视化。本CAD系统具有较大的理论及实际应用价值。 首先，本文介绍可视化CAD系统的开发环境及其相关设计技术。系统调用X Window／Motif函数库实现工作站上图形用户界面(GUI)，介绍Windows／Motif的特点及功能。系统调用OpenGL三维图形库实现有限元前后处理数据的可视化，介绍了OpenGL的功能特点及调用的关键技术等。 其次，本文在分析了弧形闸门设计特点的基础上，按《水利水电工程钢闸门设计规范》(DL／T 5039-95，以下简称《规范》)给出了设计的理论依据，介绍了HMVCAD系统的模块设计方法，据此研制了能根据原始资料自动按规范设计的程序模块，以及据用户经验进行初步设计、优化调整、预警装置等功能模块。详细介绍了用HMVCAD系统设计弧形闸门的方法和实施进程。为提高系统的效率，提出了关于自建库、混合数据处理等关键技术。 最后，采用先进的空间薄壁结构有限元方法对设计的闸门结构进行计算分析，据此校核按规范进行的初始设计的合理性以及进行优化设计。介绍了有限元可视化技术，同时利用HMVCAD系统对设计的闸门进行了可视化计算分析。作为工程实例，对马甸弧形闸门的结构进行了有限元计算和分析，得到了闸门的结构应力、刚度以及支臂稳定的计算结果，并给予了比较分析。计算结果表明，本系统能正确有效地解决实际的工程问题，具有较大的实用价值。