使金屬波紋管或其它彈性元件產生單位位移所需要的載荷值稱為元件的剛度，一般用“K”表示。如果元件的彈性特性是非線性的，則剛度不再是常數，而是隨著載荷的增大發生變化。一般工程用的波紋管類彈性元件，剛度允差可限定在+/-50%之內。波紋管的剛度按照載荷及位移性質不同，分為軸向剛度、彎曲剛度、扭轉剛度等。在波紋管的應用中，絕大多數的受力情況是軸向載荷，位移方式為線位移。
以下是幾種主要的波紋管軸向剛度設計計算方法：
1．能量法計算波紋管剛度
2．經驗公式計算波紋管剛度
3．數值法計算波紋管剛度
4．EJMA 標準的剛度計算方法
5．日本TOYO 計算剛度方法
6．美國KELLOGG（新法）計算剛度方法
隨著波紋管的廣泛應用，人們對波紋管的應力進行大量的分析研究和實驗驗證工作，提出了許多供工程設計使用的計算公式、計算程序和圖表。但是，有的方法由于圖表或程序繁復使用不方便，有的方法假設條件不是過于簡化就是過于理想，難以保證使用上的可靠，不少方法未能為工程界所接受。因此，真正符合實用要求的方法為數不多。
作用在金屬波紋管及其它彈性元件上的各種預期的負荷值，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。它通常是預期的設計值，或是對產品原型經過實際檢測后再經修定的設計值。
