我国的力学工作者在金属波纹管的理论研究和实验分析方面作了大量工作，金属波纹管取得了丰硕的研究成果。
波纹管设计的参数较多，由于不锈钢波纹管在系统中的用途不同，其设计计算的重点也不一样。
不锈钢波纹管这种弹性系统的弹性性能主要取决于弹簧的特性和金属膨胀节有效面积的稳定性。
但是，金属膨胀节由于应用了较深的理论和计算数学的方法，工程上应用有一定的困难，也难于掌握，不锈钢金属软管比重，需要进一补偿器步普及推广。
例如，波纹管用于力平衡元件，要求金属波纹膨胀节在工作范围内其有效面积不变或变化很小，用于测量元件，辽宁金属软管，要求波纹管的弹性特性是线性的；用于真空开关管作真空密封件，旋转式波纹管要求波纹管的真空密封性、轴向位移量和疲劳寿命；用于阀门作密封件，要求波纹管应具有一定的耐压力、耐腐蚀、耐温度、工作位移和疲劳寿命。
其中最主要的研究方法是：
（1）摄动法
（2）数值积分的初参数法
（3）积分方程法
（4）摄动有限单元法
上述方法都可以对波纹管进行计算。
金属波纹膨胀节设计的理论基础不锈钢膨胀节是板壳理论、材料力学、计算数学等。
波纹管设计计算的参数为刚度、应力、有效面积、失稳、允许位移、耐压力和使用寿命。
在使用过程中，对刚度要求较大，而金属波纹管本身刚度又较小时，可以考虑在不锈钢波纹管的内腔或外部配置圆柱螺旋弹簧。
根据波纹管的结构特点，可以把波纹管当作圆环壳、扁锥壳或圆环板所组成。
设计计算波纹管也就是设计计算圆外壳、扁锥壳或团环板。
这样不仅可以提高整个弹性系统的刚度，不锈钢膨胀节而且迟滞引起的误差也可以大为减小。
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波纹管种类：波纹管主要分为金属(不锈钢、碳钢)波纹管、塑料波纹管。金属波纹管主要应用于补偿管线热变形、减震、吸收管线沉降变形等作用，广泛应用于石化、仪表、航天、化工、电力、水泥、冶金等行业。朔料等其他材质波纹管在介质输送、电力穿线、机床、家电等领域有着不可替代的作用。波纹管一、波纹管材料的选择波纹管材料选择对用于供热管网的波纹管的选材，除应考虑工作介质、工作温度和外部环境外，还应考虑应力腐蚀的可能性、水处理剂和管道清洗剂对材料的影响等，并在此基础上结合波纹管材料的焊接、成型以及材料的性能价格比，优选出经济实用的波纹管制作材料。不锈钢波纹管为了提高波纹管的耐蚀性，现供热管网波纹管的用材多选用316或316L，这两种材料用于热力管网应该是性能价格比较为优良的材料。选用波纹管的材料应满足下列条件：(1)较好的耐腐蚀性能，满足波纹管在不同环境下工作要求。大多数生产厂家都采用奥氏体不锈钢，如材料牌号为0Cr18Ni9(相当于304)、00Cr19Ni10(相当于304L)、0Cr17NiMo2(相当于316)、00Cr17Ni4Mo2(相当于316L)。(2)高弹性极限、抗拉强度和疲劳强度，保证波纹管正常工作。金属波纹管(3)良好的焊接性能，下水金属软管，满足波纹管在制作过程中的焊接工艺要求。(4)良好的塑性，便于波纹管的加工成形，且能通过随后的处理工艺(冷作硬化、热处理等)获得足够的硬度和强度。二、波纹管的特性半透明，不锈钢金属软管材质，膜为PU材质、PVC材质或其它材质，内层光滑，半波纹状，可伸缩，排静电，非常轻便柔软，有良好的耐磨及弯曲性，耐大多数的化学物质。
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