В работе исследуется деформирование композитов Al-B4C и TiNi-TiC и алюминиевого сплава 6061Т6 с двухслойными композитными покрытиями с частицами B4C и TiC. Трехмерные и двумерные динамические задачи решаются численно с помощью пакета Abaqus/Explicit. Для описания термомеханической реакции однородных алюминиевых матриц и подложек используется изотропная упругопластическая формулировка. В матрице никелида титана предусмотрена возможность упругого полностью обратимого фазового перехода из аустенита в мартенсит при достижении критических значений интенсивности деформаций. Разрушение частиц в композитном покрытии моделируется с использованием критерия Губера с учетом вида напряженного состояния. Исследовано влияние объемной доли частиц карбида бора, фазового перехода в TiNi на величину остаточных напряжений и деформаций в композитах после охлаждения и при механических нагрузках. Теоретически и экспериментально изучено влияние взаимного расположения композитных слоев на прочность материала с двухслойным покрытием. Результаты экспериментов качественно подтвердили выводы, полученные при моделировании.