Рассмотрен комплекс перколяционных моделей кластерных систем композитов. В моделях методом Монте-Карло получены параметры кластеров вещества и внутренних границ, изучена возможность влияния на свойства композиционных материалов на ранних стадиях формирования структуры. Исследованы модели технологических трещин, изучены особенности эволюции кластеров вещества с трансформирующимися элементами. Аналитически решена континуальная перколяционная задача на ковре Серпинского с гибридной разветвленностью. Предложена система имитационного моделирования алгоритмов построения и исследования кластерных структур в материалах.