岩石矿物组分及微构造的非均质性是岩石力学参数离散性的根源,是引起岩石力学性质存在各向异性特征和尺寸效应特征的本质所在。本文针对岩石类材料的非均质性特征,从细观角度出发,以花岗岩作为研究对象,进行了室内单轴压缩试验,同时借助颗粒离散元软件PFC^2D进行了多组针对花岗岩各向异性特征及尺寸效应特征探索的单轴压缩数值模拟试验,分析了试件的强度变化特征及其变形破坏特性。主要研究内容及成果如下:（1）对一组钻取好的标准花岗岩试件进行了室内单轴压缩试验,得到了花岗岩的单轴抗压强度及其弹性模量值并以此宏观力学参数值为基础对数值模拟试件进行细观参数匹配,最后通过“试错”过程得到了一组与花岗岩室内单轴压缩试验相匹配的颗粒离散元模型细观参数值。（2）为了研究同一岩样因矿物组分分布不同而导致单轴抗压强度表现出来的各向异性特征,此数值试验在固定矿物组分含量相同的情况下,通过改变颗粒分布随机数来实现花岗岩组分分布的改变。以颗粒离散元软件PFC^2D为平台,在上述已标定好的花岗岩数值模型细观参数基础上,构建了了六组花岗岩数值模型,保证不同模型之间只有颗粒分布随机数不同,其他所有细观力学参数都相同,然后对六组数值模型进行了单轴压缩模拟试验。试验结果表明:六组模型的弹性模量值变化较小,而单轴抗压强度值有较大的差别,最大相差20.4MPa。同时也说明了由于在加载方向上矿物组分分布不同,导致了模型的单轴抗压强度值及其破坏形式亦不同。（3）为了研究不同尺寸大小、矿物组分含量不同花岗岩单轴抗压强度的尺寸效应特征,采用了同样的方法构建了六组固定长径比、指定矿物组成、不同尺寸大小的花岗岩数值模型并对其进行了单轴压缩模拟试验,试验结果表明,花岗岩数值模拟模型单轴抗压强度的尺寸效应特征比较显著,随着数值模拟模型体积的减小,模型的单轴抗压强度及其弹性模量值都在增加,且二者的增加趋势较为一致,呈现为类幂函数式的非线性上升,模型的峰值应变基本在一个固定值附近波动,变化量不大,由a₁、b₁、c₁三组数值模型的试验结果可以看出,即使岩石尺寸大小不同,可通过改变其矿物组分的含量来使得不同尺寸模型的物理力学性质变为一致。