Mejorar la capacidad de amortiguamiento de los compuestos de matriz metálica es crucial, especialmente para aplicaciones en la industria aeroespacial donde el rendimiento confiable contra vibraciones y choques es obligatorio. El objetivo principal del presente estudio es la predicción numérica del comportamiento de amortiguamiento de nanocompuestos de matriz de titanio alfa reforzados con nanocebollas de carbono huecas en varias fracciones de volumen. De acuerdo con el esquema numérico propuesto, se implementa un análisis estructural transitorio utilizando el método de elementos finitos implícito (FEM). Los nanocompuestos de matriz metálica se modelan mediante la utilización de elementos de volumen representativos apropiados. Para estimar el comportamiento mecánico y de amortiguamiento de los elementos de volumen representativos del nanocompuesto, se aplican cargas axiales sinusoidales que varían en el tiempo. La capacidad de amortiguamiento de los nanocompuestos de matriz metálica se estima luego mediante el factor de pérdida surgido, o equivalente al tan delta, que se calcula a partir del retraso temporal entre el esfuerzo de entrada y la deformación de salida. El análisis muestra que el factor de pérdida del titanio alfa puede mejorarse hasta un 60% a 100 Hz al añadir un 5% en peso de nanocebollas de carbono. El resultado numérico respecto a las propiedades dinámicas de los nanocompuestos de nanocebollas de carbono/titanio alfa se utiliza en un análisis de segundo nivel para predecir numéricamente su rendimiento de amortiguamiento cuando se refuerzan adicionalmente con fibras de carbono unidireccionales, utilizando elementos de volumen representativos correspondientes y cargas que varían en el tiempo a lo largo de la dirección efectiva. Se observa una buena concordancia entre las predicciones computacionales propuestas y otras predicciones experimentales respecto al comportamiento de rigidez de los nanocompuestos de matriz metálica investigados en relación con la fracción de masa de los nanorellenos de cebolla de carbono en la matriz de titanio.