1.可避免畸形计算单元的岩石细观数值模型生成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.岩石细观特征提取和量化通过数值图像处理技术得到岩石试样的显微图像特征，在空间域内进行基于点饱和理论的随机撒点，提取岩石试样模型中矿物颗粒空间位置，对颗粒集合体在岩石试样边界内进行基于Voronoi图的空间区域剖分，生成Voronoi多边形，每个Voronoi多边形为一个Voronoi元胞，每个Voronoi元胞对应一个形状不规则的矿物颗粒，模拟矿物颗粒不规则形状的细观几何结构；步骤2.岩石细观结构优化将由步骤1所得Voronoi元胞的几何信息收集汇总计算其质心坐标，采用质心迭代法，重新进行基于Voronoi图的空间剖分；判断结果是否满足迭代停止标准，若不是则继续采用质心迭代法进行优化，直到满足设定的迭代停止标准；遍历所有的矿物颗粒，将矿物颗粒的所有短边替换为短边中点，并重新生成岩石矿物颗粒模型；质心迭代法指的是将下次Voronoi图的生成元点移至当前Voronoi元胞质心处，重新进行Voronoi剖分；矿物颗粒在质心迭代过程中不断重排列，趋于一个较为密实和各向同性结构，受岩石试样边界、颗粒间互不侵入和密排条件的约束，Voronoi元胞代表的矿物颗粒在迭代过程中发生重排列，形状畸形的矿物颗粒逐渐减少，矿物颗粒的形状质量相应提高；步骤3.岩石细观数值模型生成将得到的岩石矿物颗粒模型进行有限元网格划分，并在矿物颗粒边界和颗粒内部插入无厚度界面单元，生成能够模拟岩石开裂的有限元数值模型。
2.根据权利要求1所述的可避免畸形计算单元的岩石细观数值模型生成方法，其特征在于：其中，在步骤1中，在空间中进行基于点饱和理论的随机撒点指的是：在空间域内，控制Voronoi多边形的成长点间最短距离d min ，对于二维空间R 2 ，该成长点间最短距离通过公式一计算得到，对于三维空间R 3 ，成长点间最短距离通过公式二计算得到：式中，a、b、c为模型的长、宽、高；N为点的总数。
3.根据权利要求1所述的可避免畸形计算单元的岩石细观数值模型生成方法，其特征在于：其中，在步骤1中，Voronoi图的定义为，在给定的空间域R n 内，n为欧氏空间维度，存在集合S由n个互不相等的点构成，S＝{p 1 ,p 2 ,…,p n }，第i个Voronoi多边形集合体V(p i )表示为：V(p i )＝∩ i1j {p|d(p,p i )<d(p,p j ),i,j＝{1,2,..,n}} (公式三)式中，d(p,p i )表示点p与点p i 间的欧氏距离；V(p i )为一个凸多边形，被称为点p i 的Voronoi结构，p i 为第i个Voronoi多边形集合体V(p i )的成长点或者核；点集合S为Voronoi图的生成元。
4.根据权利要求1所述的可避免畸形计算单元的岩石细观数值模型生成方法，其特征在于：其中，在步骤2中，Voronoi元胞质心的计算方法为：对于空间域R 3 内的多面体M，设多面体的边界由三角形的并集给出；定义A i ,i＝0,…,N-1为多面体的N个三角形面，其顶点坐标为(a i ,b i ,c i )，运用散度定理，多面体M的体积V如公式四所示：式中：对每个三角形面A i ，其面积为 n i 为三角形面的单位法向量，x为外法向向量面元，x·n i 为常数；对多面体M的质心c∈R 3 ，由质心定义有：再次运用散度定理，在空间域R 3 定义{e 1 ,e 2 ,e 3 }为基向量，得到多面体M的质心c如公式六所示：对于空间域R 2 内的多边形Z，其质心计算式可简写为公式七所示：式中，x为多边形Z各顶点的横坐标，y为多边形Z各顶点的纵坐标，N为多边形Z的边数。
5.根据权利要求1所述的可避免畸形计算单元的岩石细观数值模型生成方法，其特征在于：其中，在步骤2中，迭代停止标准是指短边边长小于阈值的颗粒数量不再变化，趋于稳定。
6.根据权利要求5所述的可避免畸形计算单元的岩石细观数值模型生成方法，其特征在于：其中，在步骤2中，短边替换指的是，在质心迭代优化后的岩石细观模型中，将边长小于阈值的短边替换为短边中点，同时将与短边相邻的邻边上，靠近短边一端的端点替换成短边中点，重新生成邻边。
7.根据权利要求5或6所述的可避免畸形计算单元的岩石细观数值模型生成方法，其特征在于：其中，在步骤2中，阈值为相应Voronoi元胞中最长边边长的十分之一。
8.根据权利要求1所述的可避免畸形计算单元的岩石细观数值模型生成方法，其特征在于：其中，在步骤3中，插入无厚度的界面单元指的是，在将岩石细观数值试样划分为有限元网格后，在网格的实体单元之间新建采用共节点链接的不同强度的界面单元，界面单元本身没有厚度，不影响岩石试样的几何特征，当界面单元的应力状态在满足断裂准则后，界面单元失效并从模型中删除，能够模拟岩石的断裂；界面单元的不同强度指的是，界面单元的弹性模量、剪切模量、内摩擦角、摩擦因数、断裂能、单轴抗压强度、压拉比计算参数不同，从而模拟岩体矿物颗粒晶间破裂与穿晶破裂。
9.可避免畸形计算单元的岩石细观数值模型生成系统，其特征在于，包括：岩石细观特征提取和量化部，通过数值图像处理技术得到岩石试样的显微图像特征，在空间域内进行基于点饱和理论的随机撒点，提取岩石试样模型中矿物颗粒空间位置，对颗粒集合体在岩石试样边界内进行基于Voronoi图的空间区域剖分，生成Voronoi多边形，每个Voronoi多边形为一个Voronoi元胞，每个Voronoi元胞对应一个形状不规则的矿物颗粒，模拟矿物颗粒不规则形状的细观几何结构；岩石细观结构优化部，与所述岩石细观特征提取和量化部通信相连，根据Voronoi元胞的几何信息计算其质心坐标，并采用质心迭代法重新进行基于Voronoi图的空间剖分；判断结果是否满足迭代停止标准，若不是则继续采用质心迭代法进行优化，直到满足设定的迭代停止标准；遍历所有的矿物颗粒，将矿物颗粒的所有短边替换为短边中点，并重新生成岩石矿物颗粒模型；以及岩石细观数值模型生成部，与所述岩石细观结构优化部通信相连，将得到的岩石矿物颗粒模型进行有限元网格划分，并在矿物颗粒边界和颗粒内部插入无厚度界面单元，生成能够模拟岩石开裂的有限元数值模型；其中，质心迭代法指的是将下次Voronoi图的生成元点移至当前Voronoi元胞质心处，重新进行Voronoi剖分；矿物颗粒在质心迭代过程中不断重排列，趋于一个较为密实和各向同性结构，受岩石试样边界、颗粒间互不侵入和密排条件的约束，Voronoi元胞代表的矿物颗粒在迭代过程中发生重排列，形状畸形的矿物颗粒逐渐减少，矿物颗粒的形状质量相应提高。
