阀门是电站中控制和调节传输介质流量和压力的关键设备，对电站的正常运行有重要的影响，是容易造成安全隐患的设备。我国所有特种阀门基本依赖进口，提高国内企业电站阀门的设计研发水平是目前急需解决的关键问题。因此，开发集数据管理、特性分析、优化设计于一体的阀门数字化设计系统，有重要的实际意义。本文对阀门数据管理方法、基于知识的阀门特性分析技术、基于特性分析的结构优化技术以及数字化设计系统开发技术等进行了研究，并在此基础上开发了阀门数字化设计系统。在分析系统需求的基础上，研究电站阀门数字化设计系统的总体框架结构，细化系统的主要工作流程及其功能结构；研究系统的数据库设计和开发方法，采用SQL Server完成数据库的建立，通过研究数据库的连接技术，实现系统的数据管理。对电站阀门结构静力、热应力、振动模态等多学科特性分析过程进行研究，完成对拓扑不变的阀门通用特性分析模板的编写，通过分析ANSYS的集成信息交互过程，完成基于模板的阀门仿真分析，实现仿真分析过程中信息的传递与共享。采用数理统计的回归分析方法，研究阀体结构参数与其性能间的映射关系，建立结构参数与性能间的数理模型；研究阀门结构优化问题，实现面向特性分析的阀门结构优化设计。采用目前主流开发技术，基于上述关键技术开发电站阀门数字化设计系统，实现从设计、仿真到最后结构优化的全过程数据管理，提高阀门的设计质量和设计效率。