O LibreOffice é um aplicativo de desenho de propósito geral e bastante inadequado para diagramação e desenho científico. Apenas - como você já viu - fornece formas básicas.
Para diagramar, o GNU Dia é uma excelente ferramenta, mas existem muitos outros grandes programas por aí.
EDIT: Eu também quero mencionar yEd : ele se adapta muito bem a gráficos grandes e pode ser executado via Java WebStart. Tem alguns recursos muito legais.