Для описания нелинейно-упругих свойств композитных материалов была построена теоретическая модель для расчета модулей упругости нанокомпозитов с малой концентрацией сферических наночастиц. Методом последовательных приближений задача была сведена к линейной задаче Эшелби об одном включении в линейной матрице. Был получен ответ для линейных модулей упругости (модулей упругости второго порядка), который сошелся с известными результатами. Также был получен новый результат - нелинейные модули упругости нанокомпозита (модули упругости третьего порядка).