本文的研究内容主要分为两大部分。第一部分为碳纳米材料填充聚合物基复合材料的PTC效应。建立了温度场、热应力场、几何非线性力场以及电场相耦合的有限元分析模型，模拟了碳纳米材料填充聚合物基复合材料在温度场、大变形力场和电场耦合作用下的PTC效应，与已有的研究成果比较，结果符合较好。进一步以Weibull分布为例，考虑了导电颗粒在基体中随机分布的情况下，复合材料的PTC效应。结果表明，导电颗粒分布的均匀程度对复合材料PTC效应有着重要的影响。　　第二部分研究是碳纳米管增强水泥基复合材料的压阻效应。建立了力场和电场相耦合的有限元分析模型。通过增量法，采用Darwin-Pecknold本构模型，对水泥基材料在加载过程中的物理非线性行为进行了模拟分析和验证。结合电场有限元，模拟了碳纳米管水泥基材料在力场和电场耦合作用下的压阻效应。同时对碳纳米管水泥基复合材料的压阻效应进行了试验研究，将实验结果和数值模拟结果进行对比，符合较好。　　上述研究提供了一种PTC效应和压阻效应的数值模拟方法，对于碳纳米填充聚合物基复合材料PTC效应和碳纳米管增强水泥基复合材料压阻效应的预测具有指导意义。