金屬波紋管作為彈性密封零件，首先要滿足強(qiáng)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(qiáng)度，也可以是波紋管失穩(wěn)時的臨界應(yīng)力，或者是疲勞強(qiáng)度等。要計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)算帶來一定的誤差。因?yàn)樵谥圃觳y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。
1．有效面積的概念和有效面積的變化
有效面積是一個等效的面積，壓力作用在這個面積上將產(chǎn)生相等的軸向力。一般情況下，隨著內(nèi)壓力的增大，波紋管有效面積變小，面隨外壓力的增加，有效面積變大。
2．波紋管的體積有效面積
波紋管在外力或壓差作用下，其體積變化量與相應(yīng)的有效長度的變化量之比值稱為體積有效面積。
3．波紋管有效面積的計(jì)算
對波紋管有效面積提出的要求及其計(jì)算方法取決于波紋管的用途。如果波紋管用作彈性密封件或管路熱補(bǔ)償時，有效面積的意義僅在于用來計(jì)算波紋管成形時的軸向力和使用系統(tǒng)中的推力。波紋管的有效面積計(jì)算值與實(shí)測值之間急有一些差別。一般情況下用專用公式計(jì)算波紋管的有效面積，是可以滿足需要的。
當(dāng)波紋管用于力平衡儀表和需要將壓力轉(zhuǎn)換為力的場臺，應(yīng)準(zhǔn)確確定其有效面積，要求逐個進(jìn)行測量。
靈敏度
金屬波紋管及其它彈性元件承受單位載荷時所產(chǎn)件的位侈量稱為元件的靈敏度。剛度和靈敏度是波紋管及其它彈性元件的主要功能參數(shù)，但它們又是同一使用特性的兩種不同的表示方法。對于不同的場合，為便于分析問題，可采用其中任何一種參數(shù)。
