在混凝土等非均质材料力学性能的多尺度计算数值模拟中，计算模型的建立是一个必要步骤，其中包括骨料模型生成和有限元网格生成两部分内容。 本文提出一种自动生成骨料随机分布的几何模型及其有限元网格的方法。在二维平面中，对圆形、椭圆形、多边形三种剖面形状的骨料，按照给定的尺寸、形状及密度，自动生成骨料随机分布几何模型。改进的推进波前法，将前沿区分为活跃前沿和非活跃前沿两类，在选取目标前沿时既考虑前沿尺寸又考虑前沿分类，不仅能够在边界处产生高质量的网格，而且可以满足生成变尺寸单元的需求。本文采用改进的推进波前法，对骨料几何模型生成有限元网格。 为了验证算法的有效性，本文对骨料分布的统计特性进行了分析，模拟结果表明，当模拟次数趋向于无穷大时，混凝土中任一点的骨料分布密度趋近于常数；对于不同的骨料面积百分数，骨料分布密度曲线的形状十分相似，均由上升段，下降段和水平段三部分组成。基于这些模拟结果，将骨料分布密度和边界层厚度表示成混凝土骨料面积百分数的函数。 通过理论分析和试验对比，验证了本文算法是正确的有效的。本文工作为非均质材料的计算机模拟提供了一种有效的自动化建模方法。