【摘  要】针对有限元数据处理的缺点，提出一种新的有限元自动剖分方法，即借助于auto cad软件进行有限元自动剖分。与通常的自动剖分方法相比，具有优越性和普遍适用性。

    【叙  词】有限元法，auto，cad，软件，三角形单元剖分

    有限元法由于网格剖分上较为灵活，有较大的适应性，可以较好地保证解的精度，目前在电机的分析研究设计计算中得到广泛应用。但是，有限元法的数据前处理极为麻烦，虽然人们提出许多自动剖分的有效途径和方法，可是，当求解区域几何形状变化时，原自动剖分程序往往失效。而当求解区域或介质分界面的几何形状很不规则时，自动剖分将极为困难。

    本文针对有限元法数据前处理的这一弱点提出一种有效方法，这就是利用auto cad绘图软件来剖分求解区域，再从对应的图形交换文件中提取所需的数据，经过处理而形成能直接为有限元计算程序利用的数据文件。

    本文采用三角形单元剖分，在acad支持下，先将求解区域用三角形单元剖分，再进行节点编号，从对应的图形数据库中提取有限无主程序所需要的各项数据。

    通常的三角形剖分大多是先用弧向线和径向线将区域分为网格状，再用对角线将网格分为三角形单元。本文所述方法只利用弧向线完成剖分。事实上，可沿任意二条曲线进行剖分，具有方便性。二条弧线间的部分由auto lisp语言编写的divi程序实现，其框图示于图1。

    本文所述方法中对三顶点一律采用逆时针排列，  依次画  i、  j、  m，  利用auto cad实体出现的先后次序功能，构成数据库。

    在divi命令中，已考虑到第二类边界都在单元的同一条边，如ij边上的要求。

    剖分单元的疏密度通过调整弧向线的疏密程度来保证。

    考虑到电机中大多为圆形，因此编制了沿二条圆角线进行自动剖分的auto lisp命令，图2是该程序gdivi的框图。

   

    不同媒质的区分是利用auto cad中的一个基本概念一层来完成的。不同媒质的区域作为实体放在不同层中。各层均使用同样的座标和放大系数，并使各层的实体位置完全对齐。某一层中的某一指定点精确地对准其他层的同一点。提取数据时可从单元位于那一层来判定它属于何种媒质。

    利用  auto lisp话言编制了一条acad命令实现节点编号，其程序框图示于图3。它是利用acad的辅助命令精确捕捉单元的顶点位置，并在其上画一点。acad图形库中，先画‘的实体的数据在前，因此可自然地确定出节点的编号顺序。

   

    将上述node命令与acad中层的概念结合起来可输入不同边界的节点信息。即利用node命令将边界上的各节点标上点，不同类型边界上的标记点放在不同层中。在提取数据时，可从是否有标记点判别一个节点是否在边界上，而从标记点所在的层去判别节点所在边界的类型。

    auto cad的图形数据库是以一种很紧凑的格式存贮的，而不同机器上的二维三角形单元有限元自动剖分的一种新方法auto cad对数据可能使用不同的内部格式，因此图形数据的直接读出是非常困难的。为了便于各acad间交换图形，定义了一种“图形交换”文件格式，利用图形编辑的dxfout命令可从当前图形文件生成这一格式下的图形交换文件。该文件包含着全部图形数据信息。