金屬波紋管作為彈性密封零件，首先要滿足強度條件，即其應(yīng)力不超過給定條件下的許用應(yīng)力。許用應(yīng)力可由極限應(yīng)力除以系數(shù)得出。根據(jù)波紋管的工作條件和對它的使用要求，極限應(yīng)力可以是屈服強度，也可以是波紋管失穩(wěn)時的臨界應(yīng)力，或者是疲勞強度等。要計算波紋管工作應(yīng)力必須分析波紋管管壁中的應(yīng)力分布。

數(shù)值法計算波紋管應(yīng)力

假定波紋管的全部波紋都處于同一條件下，在計算時只研究波紋管波紋的單個半波。這樣，在研究中就不考慮端部波紋，雖然端部波紋的邊界條件與中間波紋有所不同。數(shù)值法是根據(jù)E．列斯涅爾對于變壁厚回轉(zhuǎn)薄殼產(chǎn)生軸向?qū)ΨQ變形時所列的非線性方程來解的。在推導(dǎo)E．列斯涅爾方程時，應(yīng)用了薄殼理論的一般假定，其中包括：與環(huán)殼曲率主半徑相比厚度很小的假定；材料的均一性和各向同性的假定。采用上述假定也會給計算帶來一定的誤差。因為在制造波紋管時，管坯的軋制，拉深和隨后的波紋塑性成形會造成材料力學(xué)性能上的各向異性和不均勻性。

承載載荷

作用在金屬波紋管及其它彈性元件上的各種預(yù)期的負荷值，如集中力F、壓力p 和力矩M 等。在金屬波紋管類彈性元件使用時，除給定施加的載荷值外，還須給定載荷的作用方向及作用位置。對于壓力載荷，還要說明彈性元件是承受內(nèi)腔壓力或外腔壓力。

金屬波紋管及其它彈性元件在正常工作條件下允許使用的載荷值或滿量程值。它通常是預(yù)期的設(shè)計值，或是對產(chǎn)品原型經(jīng)過實際檢測后再經(jīng)修定的設(shè)計值。

具體彈性元件產(chǎn)品在工作中經(jīng)受瞬間或試驗期間允許超過額定載荷而不發(fā)生損壞、失效、失穩(wěn)時的承載能力。對于儀表彈性敏感元件，一般限定超載能力為額定載荷的125%。在工程中使用的波紋管類組件，一般限定在額定載荷的150%。根據(jù)工程要求，當(dāng)要求大的系數(shù)時，使用的彈性元件規(guī)定不允許有任何超載，因此載荷必須小于或等于額定載荷值。

位移特性

金屬波紋管及彈性元件中某一特定點（自由端或中心）的位置變化。按照其運動軌跡，可分為線位移和角位移。在外界載荷作用下，金屬波紋管可能產(chǎn)生軸向位移、角向位侈及橫向位移。

金屬波紋管及彈性元件在額定載荷作用下所引起的位移值，也就是它們在正常使用條件下允許產(chǎn)生的工作位移。

各類彈性元件在工作瞬間或試驗期間允許超過額定位移的承受能力。在發(fā)生超載位移時，彈性元件不應(yīng)發(fā)生損壞、失效、失穩(wěn)等情況。對于儀表彈性敏感元件，超載位移一般限定在額定位移的125%，工程中使用的波紋管類組件，應(yīng)根據(jù)工程條件和程度確定。