基于AutoCAD的有限元网格半自动剖分
基于AutoCAD的大坝有限元网格绘制系统研究
２ 有 限单 元 网格 数 据 结 构
大坝有 限单 元 网格数 据分 二 维模 型数据 和三 维 模 型数 据 ， 其数 据文 件结 构分 别为 ： 单元 数 ， 节点数 ； 节 点 数据 ， 单元 数据 ． 中 ， 维 、 其 二 三维 网格节 点数 据
格 式分 别见 表 １ ２ ，．
Ｆｂ ０７ ｅ ．２ ０
文章 编 号 ：０ ２—５ ３ ２ ０ ０ １０ ６ ４（ ０ ７） １—０ ２ ０ ５—０ ３
基 于 Ａｕｏ Ａ 的大 坝 有 限 元 网格 绘 制 系统 研 究 ｔＣ Ｄ
杨广武 ，梁青槐
（ 京 交 通 大 学 土 木 与 建 筑 工 程 学 院 ，北 京 １０ ４ ） 北 ０ ０４
表 １ 二 维 有 限 元 网 格 节 点 数 据 格 式
在 不 同的系统 间转换 时 ， 出现信 息丢 失 的现象 ； 会 ②
在 某些特 殊应 用 中 ， 要获 取 有 限 单 元 网格 的属 性 需
或 者任 意地 截取 三维 模 型 的断 面 ； 有 限单 元 网格 ③
剖 分好后 ， 时为 了充 分表 达模 型 ， 要对 网格模 型 有 需
３． ４ ４【 。
．
‘
作 者 简 介 ： 广 武 （９ ２一） 男 ， 北 阜 城 人 ， 京 交 通 委 员 会 路 政 局 轨 道 处 教 授 级 高 工 ， 京 交 通 大 学 在 读 博 士研 究 生 ， 杨 １６ ， 河 北 北 主要 从 事 城 市 轨 道 交 通 理 论 与 技 术 方 面 的研 究 ．
变量 ， 建立绘 图所 需 的图层 ， 并通过 节点设 置来选 择
节 点显 示 的样式 ．
绘 制二 维 、 维 网 格模 块 ， 照 单元 节 点 信 息 ， 三 按
基于AutoCAD的有限元前处理系统设计
２１ ０ ２年 １月
计 算机应 用 与软 件
Ｃｏ ｕｔｒＡｐ ｌｃ ｔｏ ｓ ａ ｄ Ｓ ｆｗａ ｅ ｍｐ ｅ ｐ ｉａ ｉｎ ｎ ｏｔ ｒ
Ｖ０ ９ Ｎｏ １ Ｌ２ ．
Ｊｎ ０ ２ ａ ．２ １
基 于 Ａ ｔＣ献标识码
ＡＵＴｏＣＡＤ－ ＢＡＳ ＥＤ Ｉ Ｔ ＥＬ Ｆ ＮＩ Ｅ ＥＭ ＥＮＴ Ｐ ＲＥ． Ｒｏ ＣＥＳ Ｉ Ｐ Ｓ ＮＧ ＹＳ ＥＭ Ｓ Ｔ ＤＥＳ ＧＮ Ｉ
Ｔａ ａｙ ｎ ｏＨ ｉａ
（ ｃｏｌｆＭｅ ａ ｉ ｌ ｃ ｎｅ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇ， ｕ ｚｏｇＵ ｉ ｒｔ ｏ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｗ ｈ ｎ４ ０ ７ Ｈ ｂｉ Ｃ ｉａ Ｓｈｏ ｏ ｃ ｎｃ ｉ ｃ ｄＥ ｇｎｅｉ Ｈ ａｈｎ ｎｖ ｓｙｆ ｃ ｎｅａｄ Ｔｃｎ ｌ ｙ ｕ ａ ３０ ４， ｕｅ， ｈｎ ） ｈ ａ Ｓｅ ａ ｎ ｅ ｉ ｅ ｏ
ｎｔ ｌ ｍｅ ｔｐ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｙ ｔｍ ｒ ｇａ ｉ ｅｅ ｎ ｒ ・ ｒ ｃ ｓ ｉｇ ｓ ｓ ｅ ｅ ｐ ｒ ｍｍｉ ｇ ｈ ｔ ｏ ｏ ｖ ｓｔ ｅｄ ｔｃ ｍｅ ｔ ｆ ｈ ｅ ｍｅｒｃｍｏ ｅｉ ｇ ｓ ｓｅ ｆ ｍ ｈ ｒ － ｒ ｃ ｓ ｉｇ ｏ ｎ ．Ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｓ ｌ ｅ ｅａ ｈ ｎ ｅ ｇ ｏ ｔ ｄ ｌ ｙ ｔ ｍ ｏ ｔ ｅ ｐ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｈ ｏｔ ｉ ｎ ｒ
ｓ ｓｅ ｗｉ ｉ ｈ ｏ ｖ ｎ ｉｎ ｌ ｎ ｔ ｌｍｅ ｔ ｎ ｌｓｓｓ ｓ ｍ．Ｓ ｖ ｒ ｔ ｅ ｄ ｌｓｓ ｃ ｓｍｏ ｅ ｉｇ， ｅ ｌ ｒ ｐ ｒ ｅ ｔ ｇ ｒ ｉ ｐ ｉ ｉｇ ａ ｄ ｙ ｔ ｍ ｔ ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｉ ｅｅ ｎ ａｙ ｉ ｙ ｔ ｈ ｏ ｉ ｆ ｅ ａ ｅ ｅ ｅ ａ ｏ ｈ ｒｍｏ ｕ ｅ ｕ ｈ ａ ｄ ｌ ｌ ｎ ｃ ｌ ｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｔ ｎ ，ｇ ｄ ｓ ｌ ｔ ｎ ｙ ｉ ｔｎ ｄ ｓ ｌｙ ａｅ ｉｔ ｇａ ｅ ．Ｓ ｖ ｒ ｉ ｅ ｈ ｏｏ ｉ ｓｉ ｈ ｎ ｔ ｌｍｅ ｔｐ ｅ ｐ ｃ ｓ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ａｅ ｓｕ ｉ ｄ ｎ ｌｄ ｎ ｈ ａ ｏ ｃ ｎ ｒｌａ ｉｐ ａ ｒ ｎ ｅ ｔ ｄ ｅ ｅ ａ ｖｔ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｎ ｔ ｅ ｆ ｉ ｅ ｅ ｎ ｒ － ｒ ｅ ｓｎ ｙ ｔｍ ｒ ｔ ｄ ｅ ，ｉ ｃｕ ｉ ｇ ｔｅ ｗ ｙ ｔ ｏ ｔｏ ｄ ｒ ｌ ｌ ａ ｉ ｅ ｏ
通过AutoCAD VBA显示平面实体有限元网格信息
欲进行其它命令如标单元命令 ， 为了使单元号文本 与 网格 线条 出现 在 不 同的 图层 上 ， 在 图层 工 具栏 先
上选 择其 它 图层 ， 点击 一下 绘 图窗 口， 出现命 令 再 又
框。如此步骤再执行其它命令 。欲退出程序在命令 框中选择【 出】 退 按钮 即可。 在程序整体设计时 ， 设有有限元 网格 自动剖分
起难 以辨 认 。为 了使其 不叠 在一 起使 所有 标注 文
字 特别 小 ， 又难 以在 包 含 较 多单 元 的 窗 口中用 肉 则 眼识 别 较大单 元 的单 元 号 与结 点 号 ， 字 之 间 的联 数
系在 图上也 表 现不直 观 。
而一般 的有 限元 程序 用户 很 难 在 Ａ ｓｓ 软件 ｎｙ 等 里 完 善这 些 功 能 ， 主要 原 因是 Ａ ｓｓ 商 业 软 件 的 ｎｙ 等 开 放程 度不 够 。可喜 的 是 ，Ｂ Ｖ Ａ语 言 常 能解 决 这类 难题 ， 它使得 用户 快速 实现 某一 目的成 为可 能 ， 于 对
作面上， 运行时不时弹出命令框 ， 用户可点击命令按
钮 实现某 些 操作 ， 可交 互 地在 Ａ ｔＣ Ｄ 主界 面 上 也 ｕ Ａ ｏ
实 现某 些操作 ｌ 。 ３ Ｊ
大型有 限元软件 Ｍａ 、 ｎ ｓ ｒ Ａ ｓ 等有 自己的前后 处理 ｃ ｙ 工具ｌ ， １ 但它们的功能 、 Ｊ 效果仍需完善。如在显示有
１ 前
言
２ 界 面 设 计
本 文 设 计 的 程 序 运 行结 果 显示 在 Ａ ｔ Ａ ｕｏ Ｄ工 Ｃ
随着 有 限元 法 的 日渐成 熟 ， 在 工 程领 域 应 用 其 十分 广泛 。人们 发现 有 限元法 的数 据 图形化 处理 较 麻烦 ， 显示 的 图形 常 不够 清 晰美 观 ， 响 分 析 判 断 。 影
有限元网格剖分
有限元网格剖分有限元计算的本质在于可以将连续的场域问题转变为离散的场域问题进行求解，而在这个由连续场域向离散场域转变的过程的核心在于有限元模型的网格划分。
进行有限元计算的主要过程体现在：首先确定出能和边值问题相对应的泛函数及可以相互等价的变分问题，进行有限元网格划分，将连续的场域离散成离散场域，在有限单元上利用一个已知的函数，例如线性的或者二次的，将有限单元上的未知连续函数近似的表示出来，求解泛函数的极值，得到一系列的方程组，进行方程组的求解，求解结束后将计算的结果进行显示，如果需要其它的一些场量时需要进行后处理等。
在上述的有限元求解的过程中，有限元模型的网格划分其中最为关键的一个环节，有限元模型的网格划分直接决定了有限元法在解决实际问题中所体现的能力，更是直接决定了有限元计算软件的计算精度。
一个有限元计算软件如果前处理的程序性能不够强大，则它的通用性就不会太强。
有限元模型的网格划分模块时有限元计算软件的前处理部分的主要模块。
有限元模型单元的大小和疏密度的合理设置，是保证计算精确性的重要保障，而有限元网格的合理性是建立在网格自动剖分程序所形成的初步网格的基础之上的，需要进一步的细分网格环节来实现合理的网格划分。
而有限元软件的自适应网格细分不需要依靠计算机用户的网格划分经验，仅仅凭借着有限元软件自带的功能就可以实现有限元网格的合理细化。
当前随着计算机的快速发展，网格剖分的算法已经得到了更大程度上的完善和发展，一些更为发展的求解域都可以进行网格的合理剖分。
有限元网格的自适应剖分软件能够利用软件自身的功能属性自动决定出网格在哪一个地方需要进行网格的进一步细化，细化的具体程度是多少，进而得到一个较为合理的网格划分，并且在该模型上可以获得较为准确的计算结果。
有限元网格的进一步细分的目的在于能够使得软件根据计算场域的特征和计算场量的分布情况合理的设置网格，使得模型中的每一个单元的计算精确性基本相同。
网格剖分的自适应软件彻底的改变了以往网格划分计算人员剖分经验的依赖性，而且还能够在数量较小的节点单元的情况下获取较高的计算求解精度。
基于AutoCAD平台的建筑结构有限元建模系统BSFEM
用有 限元法 计算 建筑结 构是 目前较 通 用 的方法 ，
境 ． 代计算 机集 成化 的思 想 、 口技 术 及 图形 支 撑 现 窗 软件 的发 展 ， 为有 限元 前置 处理 软件 发展 做 了 良好 的
其准确 性要 高于平 面假定 方法 ， 且应 用范 围十分 广 而
泛， 几乎 所 有的结 构类 型 都可 以用有 限 元 法 来求 解 ． 但 是在 建筑结 构 的有 限元 分 析 中 ， 限 元 前 置处 理 ， 有
准备 ． 在集 成化 的 Ｃ Ｄ Ｃ Ｍ 软 件 系统 中 ， Ａ ／Ａ 网格 剖 分
应该 直接 建立在 几何造 型基 础上 ， 网格 剖分 与人 机 交
即建立 有 限元 分析模 型 的工作 量非 常 大 ， 为结 构工 成
程有 限元实 际应用 的主要 困难之 一 ． 因此 ， 结构 有 限 元分析 模型 的计 算 机 自动生 成 方 法 成 为近 年 来 受 到 重视 的研究 课题 ． 限元 前 置 处理 主要 包 括 建 立 几 有 何模 型 、 格 划 分 、 成 有 限 元 分 析 的属 性 数 据 （ 网 生 荷
维普资讯
２０ ０ ２年 ０ ６月
包 头 钢 铁 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ ａ ｔｕ Ｕ ｉ ｅ ｓｙ ｏ ｏ ｎ ｔｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＢ ｏｏ ｎ ｖ ｒｉ Ｉ ｎ ａ ｄ Ｓｅ ｌＴ ｃ ｎ ｌｇ ｔｆ ｒ
并 应用 的工 业标 准— — Ｄ Ｆ和 Ｄ ｘ ＷＧ格 式 描 述 ． ｕ Ａ． ｔＣ Ｄ获 得 如此 广 泛使 用 的另 一 个 根 本 原 因在 于它 ｏＡ
载、 材料 、 界条件 等 ） 面 内 容 ． 于早 期 的有 限 边 ３方 对
集成于AutoCAD的有限元二维网格生成技术
Ａ ｓ ａ ｔ Ｔ ｉ ｐｐｒ ｅｅ ｐ ｔ Ｄ Ｆ Ｍ ｍ ｓｉ ｕｏ ａ ｃ ｌ ｂ －ｅｅ ｐ ｇＡ ｔ ＡＤ ｗｔ ０ ｊ ． ｂ ｔ ｃ： ｈｓ ａｅ ｖｌ ｓ ｈ ２ Ｅ ｅｈｎ ａｔ ｔａ ｙ ｙｒ ｄ ｖｌ ｉ ｕ ￣ ｉ ｂ ｃ ｒ ｄ ｏ ｅ ｇ ｍ ｉ ｌ ｅ ｏｎ ｘ ｈ ｅ
．
。
本文 利用 Ｏ ｊ ｔＲ ｂｅ Ａ Ｘ直接访 问 Ａ ｔ ｄ 图形数据 库 ， 取 出有限元 网格 剖 分 的必要 数 据 利 用面 ｃ ｕｏ ３的 ＣＳ 提 向对 象 的方 法 构造 了网格剖 分需要 的类 （ ａｓ， Ｎ ＴＮＮ ￣ 自动 剖分 ， ｄ ｓ）ｇ 生成 了相应 的单元 节 点数 据。
术 具有 重要 的工 程意义 ［ 。
Ａ ｔ Ｍ） 目前 在我 国应 用较为广 泛 的一种 Ｃ ／ Ａ 软件 系统、 它 的开放 的体 系结构非 常适 合 ｕＣ 是 ｏ Ｍ）Ｃ Ｍ ， 进行 二次 开发 ，ｂｅｔＲ Ｏ ｊ Ａ Ｘ是 Ａ ｔ Ａ ｃ ｕｏ Ｄ的 Ｃ＋＋二 次开 发环 境［ 它 能够充 分发挥 面 向对 象编 程的优 点 Ｃ ，
ｔｅｅ ｄ ｈ ｎ
Ｋ ｙｗ ｒｓ Ａ ｔ Ａ ；Ｏｊ ￣Ｒ ｎ ｓｍ ； ｂｅｔ ｒｎ ｄ ｅ ｏｄ ： ｕｏ Ｄ ｂｅ Ｘ； ￣ｈ ｇ ｏｊｃ ｏｉ ｔ Ｃ ｃ ｅ － ｅｅ
０ 引 言
在 许 多工 程计 算领 域 中 ， 限元 方法 是 主要 的数 值 计算 方 法… 而准确 的 ｃ Ｄ几 何模 型及 其 网格 有 １， Ａ 离散化 是 这一计 算 的关键 。将 Ｃ Ｄ技术 和 有 限元技术 相结台 是 当代 Ｃ ／ Ａ ＿： Ｍ 技术 的发展方 向 ， 究这 一技 研
、
收 稿 日期 ：０ １ ５—０ ； 订 日期 ：０１ １ ０ ２０ —０ ８恬 ２０ —１ —２
基于autocadame的圆管接头有限元网格划分方法
基于autocadame的圆管接头有限元网格划分方法近年来，随着信息技术的快速发展，数值分析技术不断取得新的进展，有限元分析技术也越来越受到重视。
圆管接头是在流体动力学中常见的结构之一，它具有复杂的几何形状，它的有限元网格划分方法在数值分析领域非常重要。
本文以《基于AutocadAME的圆管接头有限元网格划分方法》为课题，对圆管接头的有限元网格划分方法进行研究。
研究背景随着时代的发展，圆管接头被广泛应用于各类工程中，并且它在流体动力学中具有重要地位，它是众多流体动力学模型中重要的构件之一。
由于圆管接头的复杂几何形状，在进行数值分析时，有限元网格划分对于精确计算具有重要意义。
基于AutocadAME的圆管接头有限元网格划分方法AutocadAME是一种被广泛应用于数值分析的软件，它可以实现圆管接头的快速有效的有限元网格划分。
采用AutocadAME进行圆管接头的有限元网格划分，工作流程如下：1.首先，选定所需要划分的圆管接头，定义工作空间，建立有限元网格基本框架；2.然后，使用AutocadAME中的“划分”功能，对圆管接头进行有限元网格划分；3.最后，使用AutocadAME中的“编辑”功能，调整划分得到的有限元网格，使其能够满足数值分析的需求。
优点和缺点分析优点：（1）AutocadAME有限元网格划分的结果和传统的试验方法相比，具有更高的精度；（2）AutocadAME可以快速有效的划分圆管接头，减少了研究者所需要耗费的时间；（3）AutocadAME可以自动识别圆管接头的几何形状，使有限元网格划分更加容易。
缺点：（1）有时候AutocadAME无法发现某些特殊几何形状，可能要求研究者手工调整有限元网格；（2）AutocadAME划分的有限元网格只能够满足特定的物理模型的数值分析，无法满足多物理模型的数值分析。
研究结论圆管接头的有限元网格划分是一个重要的数值分析问题，基于AutocadAME的圆管接头有限元网格划分方法是目前较为常用的一种方法，由于它具有精度高、操作简单、自动识别几何形状的优点，在实际工程中得到了广泛应用。
基于AutoCAD的有限元网格半自动剖分
基于AutoCAD的有限元网格半自动剖分1问题的提出有限元方法是一种解决复杂工程实际问题的有效手段，广泛应用在土木建筑、航空航天、铁道隧洞，水利工程等各个领域中。
然而，对于有成千上万个自由度的复杂结构，使前处理技术成为有限元技术应用的瓶颈。
近年来，许多科研人员致力于自动网格的生成，取得了卓有成效的进展。
基于Delaunay的三角化的自由网格生成方法是较为成熟的方法，但不足的是只能生成三角形单元，影响有限元的精度。
四边形技术有：一类以任意三角形网格为基础，通过Zienkiewicz1方法，形成三角形、四边形共存的网格，显然不易作为一种好网格，另一类则直接生成四边形单元，如Paving2方法，模板法3等，然而过多的限制条件影响了通用性。
尽管以上的方法能满足一些较为简单的结构设计，然而这些软件尚不成熟，生成的网格仍难以广泛应用，重要的是无法满足大型复杂结构的设计，尤其针对大型及特大型的地下厂房和隧洞中，地形、地貌、地质、地下水、混凝土支护、锚索、开挖顺序以及厂房中主要结构的优化布置等诸多因素，同时对于大型调压室中还需要考虑机组负荷变化引起的水位变化，已经完全制约了网格自动剖分的发挥。
为了工程的需要，设计人员不得不重新回到手工作图的初始状态。
本文采用AutoCAD进行网格半自动剖分，然后利用DXF文件完成高级语言与AutoCAD的接口，索取图形的基本数据，利用高级语言处理后，得到所需要的有限元数据。
与此同时，利用AutoLISP语言进行图形显示，初步完成前处理的主要数据的提取任务。
这样就满足了工程需要，保证了网格剖分的科学性和准确性，方便了网格的检查与修改，加快了有限元分析的周期，不失为一种实用、高效的前处理方法。
有效地解决了CAD图形与有限元网格数据转换之间的矛盾，将AutoCAD系统和有限元计算程序有机地结合。
2AutoCAD图形的数据化方法2.1 结构的半自动离散及DXF文件利用AutoCAD4 进行网格剖分仅需要完成主要结构的网格细分，对于占多数区域的其它部分完全可以通过AutoCAD强大的编辑功能实现结构的半自动离散，极大地加快了结构的离散过程，而且在结构的离散过程中远远超过了绝大多数自动剖分软件对边界条件的限制，尤其是极大的方便了工程界的需要，为有限元的主体计算打下了良好的基础。
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基于AutoCAD的有限元网格半自动剖分
1 问题的提出
有限元方法是一种解决复杂工程实际问题的有效手段，广泛应用在土木建筑、航空航天、铁道隧洞，水利工程等各个领域中。
然而，对于有成千上万个自由度的复杂结构，使前处理技术成为有限元技术应用的瓶颈。
近年来，许多科研人员致力于自动网格的生成，取得了卓有成效的进展。
基于Delaunay的三角化的自由网格生成方法是较为成熟的方法，但不足的是只能生成三角形单元，影响有限元的精度。
四边形技术有：一类以任意三角形网格为基础，通过Zienkiewicz1方法，形成三角形、四边形共存的网格，显然不易作为一种好网格，另一类则直接生成四边形单元，如Paving2方法，模板法3等，然而过多的限制条件影响了通用性。
尽管以上的方法能满足一些较为简单的结构设计，然而这些软件尚不成熟，生成的网格仍难以广泛应用，重要的是无法满足大型复杂结构的设计，尤其针对大型及特大型的地下厂房和隧洞中，地形、地貌、地质、地下水、混凝土支护、锚索、开挖顺序以及厂房中主要结构的优化布置等诸多因素，同时对于大型调压室中还需要考虑机组负荷变化引起的水位变化，已经完全制约了网格自动剖分的发挥。
为了工程的需要，设计人员不得不重新回到手工作图的初始状态。
本文采用AutoCAD进行网格半自动剖分，然后利用DXF文件完成高级语言与AutoCAD的接口，索取图形的基本数据，利用高级语言处理后，得到所需要的有限元数据。
与此同时，利用AutoLISP语言进行图形显示，初步完成前处理的主要数据的提取任务。
这样就满足了工程需要，保证了网格剖分的科学性和准确性，方便了网格的检查与修改，加快了有限元分析的周期，不失为一种实用、高效的前处理方法。
有效地解决了CAD图形与有限元网格数据转换之间的矛盾，将AutoCAD系统和有限元计算程序有机地结合。
2 AutoCAD图形的数据化方法
2.1 结构的半自动离散及DXF文件
利用AutoCAD4 进行网格剖分仅需要完成主要结构的网格细分，对于占多数区域的其它部分完全可以通过AutoCAD强大的编辑功能实现结构的半自动离散，极大地加快了结构的离散过程，而且在结构的离散过程中远远超过了绝大多数自动剖分软件对边界条件的限制，尤其是极大的方便了工程界的需要，为有限元的主体计算打下了良好的基础。
利用DXF图形"接口"文件，用户可以实现图形与高级语言程序之间的数据交换。
DXF图形文件中的实体段包含着绘制有限元网格时所形成的线段信息。
直线LINE用组代码10、20、30代表起始点(X1，Y1，Z1)，组值为该点的坐标；用组代码11、21、31来说明终点(X2，Y2，Z2)，组值为该点的坐标。
使用DXFOUT命令即可形成DXF图形文件。
2.2 图形数据的处理方法
2.2.1 数据分析
我们仅需要绘制六条线段，即AB,BC,CD,DA,EF和GH就能形成四个单元。
因此，在DXF文件中，所能够获取的信息就只有六条线段和八个点。
在有限元计算中，为了形成四个单元，我们需要有12条线段（AH，HB，BF，FC，CG，GD，DE，EA，EK，KF，GK，KH），9个节点（A，B，C，D，E，F，G，H，K）。
所以，AutoCAD中绘制的线段所获取的信息，无法自动形成有限元计算所需要的线段，不能构成有限元结构计算的拓扑信息。
2.2.2 打破网格
为了获取有限元所需要的独立线段，必须要把相连接的线段截断，成为独立的线段，即打破网格。
分析平面内两条线段的相对位置，排除线段的平行情况后，我们发现线段的虚交（两线段的沿长线有交点）情况不能影响有限元的单元构成，对于其它的线段相交进行研究和分析，总结出线段相交的三种联接方式。
为方便计，我们称由DXF文件所获取线段信息中的起点和终点均为有效点。
对于任意线段AB和线段CD，设交点为P 。
根据点P与点A，B，C，D的相对位置来划分为三种不同情况分别处理，最终将把由AutoCAD绘制的网格图"打破"为有限元所需要的结构离散图。
1.完全铰接…点P与相交线段中的两个有效点相重合；线段和节点数目没有增加，不再另行处理。
2.滚动铰接…点P仅与相交线段中的一个有效点相重合；线段AB被点P划分为线段AP和PB。
将线段的数目增加一条，节点的数目不变。
3.固定端…点P与相交线段中的有效点无一重合；线段AB和CD被点P划分为四条线段AP，PB，CP和PD。
将线段的数目增加二条，节点的数目增加一个。
2.3.3 相关线分析----单元的构成
当得到结构离散图时，为了对单元的构成进行搜索和判断，引进相关线的概念。
对于任意线段AB，我们称与线段AB任一端点相连的线段为该直线的相关线，并称由A端点引起的相关线为A相关线，由B端点引起的相关线为B相关线。
同时，我们称任一独立的线段为有效线段。
对于线段AB，设由端点A引起的A相关线总共为m条，对于任一线段mI，其两端点分别为A和AI；由端点B引起的B相关线总共为n条，对于任一线段nJ，其两端点分别为B和BJ。
对平面上由AI、BJ点所连成的线段进行搜索，如果线段AIBJ是平面上存在的某一有效线段，那么由四个端点A、B、BJ、AI所组成的四边形必定构成有限元所需的有效单元。
由此，平面上单元的识别就转化为对平面上的所有线段进行相关线搜索的过程。
2.3 图形的显示
利用AutoLISP5程序直接调用AutoCAD的命令，使得科学计算和数据处理达到了有机的结合。
因此，对于所形成的单元信息，直接运用LISP语言进行编程，完成了结构网格的显示，同时标注了单元号和节点号，以供进一步的分析，极大地方便了图形的修改与分析。
以下是图形显示的部分程序：
(defun C:YLINE() (setq t () st () sst () )
(setq fn (getstring "Filename of MESH to read:"))
(setq l (open fn "r"))
(setq ne (atoi (read-line l)))
……
(setq st (reverse st)) (setq t (cons st t))
(setq st () ) ) (setq t (reverse t)) (close l)
(setq a 0)
(while (< a ne) (setq st (nth a t))
(command "LINE"
(car st)(cadr st) (cadddr st) (caddr st)
"c") (setq a (+ 1 a))))
3 结束
本文在NDP-FORTRAN386平台上实现了上述功能，并且顺利地完成了AutoLISP加载，成功地实现了有限元结构的AutoCAD(R12 for Dos&Win同样实现)半自动网格剖分，达到了预期目的。
同时，基于大多数的三维问题均是直接由平面网格推求而成，所以本文在一定程度上也可用于三维网格的数据形成。
因此本程序也具有一定的通用性。