我國的力學(xué)工作者在金屬波紋管的理論研究和實(shí)驗(yàn)分析方面作了大量工作，金屬波紋管取得了豐碩的研究成果。
波紋管設(shè)計(jì)的參數(shù)較多，由于不銹鋼波紋管在系統(tǒng)中的用途不同，其設(shè)計(jì)計(jì)算的重點(diǎn)也不一樣。
不銹鋼波紋管這種彈性系統(tǒng)的彈性性能主要取決于彈簧的特性和金屬膨脹節(jié)有效面積的穩(wěn)定性。
但是，金屬膨脹節(jié)由于應(yīng)用了較深的理論和計(jì)算數(shù)學(xué)的方法，工程上應(yīng)用有一定的困難，也難于掌握，需要進(jìn)一補(bǔ)償器步普及推廣。
例如，波紋管用于力平衡元件，要求金屬波紋膨脹節(jié)在工作范圍內(nèi)其有效面積不變或變化很小，用于測量元件，要求波紋管的彈性特性是線性的；用于真空開關(guān)管作真空密封件，旋轉(zhuǎn)式波紋管要求波紋管的真空密封性、軸向位移量和疲勞壽命；用于閥門作密封件，要求波紋管應(yīng)具有一定的耐壓力、耐腐蝕、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。
其中主要的研究方法是：
（1）攝動(dòng)法
（2）數(shù)值積分的初參數(shù)法
（3）積分方程法
（4）攝動(dòng)有限單元法
上述方法都可以對波紋管進(jìn)行比較精確的計(jì)算。
金屬波紋膨脹節(jié)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)不銹鋼膨脹節(jié)是板殼理論、材料力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)等。
波紋管設(shè)計(jì)計(jì)算的參數(shù)為剛度、應(yīng)力、有效面積、失穩(wěn)、允許位移、耐壓力和使用壽命。
在使用過程中，對剛度要求較大，而金屬波紋管本身剛度又較小時(shí)，可以考慮在不銹鋼波紋管的內(nèi)腔或外部配置圓柱螺旋彈簧。
根據(jù)波紋管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以把波紋管當(dāng)作圓環(huán)殼、扁錐殼或圓環(huán)板所組成。
設(shè)計(jì)計(jì)算波紋管也就是設(shè)計(jì)計(jì)算圓外殼、扁錐殼或團(tuán)環(huán)板。
這樣不僅可以提高整個(gè)彈性系統(tǒng)的剛度，不銹鋼膨脹節(jié)而且遲滯引起的誤差也可以大為減小。
