金屬波紋管作為彈性密封零件，首先要滿足強度條件，即其應力不超過給定條件下的許用應力。許用應力可由極限應力除以系數得出。根據波紋管的工作條件和對它的使用要求，極限應力可以是屈服強度，也可以是波紋管失穩時的臨界應力，或者是疲勞強度等。要計算波紋管工作應力必須分析波紋管管壁中的應力分布。
紋管上的應力是由系統中的壓力和波紋管變形所產生的。壓力在波紋管上產生環（周向）應力，而在波的側壁、波谷和波峰處產生徑向的薄膜和彎曲應力。不能抗彎的薄殼有時稱為薄膜，忽略彎曲而算得的應力則稱為薄膜應力。波紋管變形時產生徑向薄膜應力和彎曲應力。波紋管在工作時，有的承受內壓，有的承受外壓，例如波紋膨脹節和金屬軟管在多數情況下其波紋管承受內壓，而用于閥門閥桿密封的波紋管一般情況下承受外壓在這里主要分析波紋管承受內壓時的應力，波紋管承受外壓的能力一般情況下高于耐內壓能力。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。
使用壽命
彈性元件下作時有兩種狀態；一種是在一定的載荷和位移情況下工作，并保持載荷、位移始終不變或很少變化，稱為靜態工作；另一種使用情況是載荷和位移不斷周期往復交替變化．元件處于循環工作狀態。由于工作狀態的不同，元件損壞或失效的模式也不同。儀表彈性敏感元件工作在彈性范圍內，基本上處于靜態工作狀態，使用壽命很長，一般達到數萬次到數十萬次。工程中應用的波紋管類組件，有時工作在彈塑性范圍或交變應力狀態，壽命只有成百上干次。元件在循環工作時必須給定許用工作壽命，規定循環次數、時間和頻率。
彈性元件的額定壽命是元件設計時定出的預期使用壽命，要求在這段期間內元件不允許出現疲勞、損壞或失效等現象。
自振頻率
在工業中使用的彈性元件，其工作環境往往都有一定程度的振動，有些元件用作隔振部件．本身就處在振動條件下。對于在特殊條件下應用的彈性元件，必須防止元件的自振頻率（特別是基頻）與系統中任何一種振動源振頻相近，避免發生共振而引起損壞。波紋管類組件在各種領域中得到了廣泛的應用，為避免波紋管發生共振面損壞，波紋管的固有頻率應低于系統的振動頻率，或至少比系統振頻高出50%。
