波紋管上的應力是由系統中的壓力和波紋管變形所產(chǎn)生的。壓力在波紋管上產(chǎn)生環(huán)（周向）應力，而在波的側壁、波谷和波峰處產(chǎn)生徑向的薄膜和彎曲應力。不能抗彎的薄殼有時(shí)稱(chēng)為薄膜，忽略彎曲而算得的應力則稱(chēng)為薄膜應力。波紋管變形時(shí)產(chǎn)生徑向薄膜應力和彎曲應力。波紋管在工作時(shí)，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(mén)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(shí)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(zhù)波紋管的廣泛應用，人們對波紋管的應力進(jìn)行大量的分析研究和實(shí)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(guò)于簡(jiǎn)化就是過(guò)于理想，難以使用上的安全，不少方法未能為工程界所接受。因此，真正符合實(shí)用要求的方法為數不多。應用比較普遍的方法有如下兩種：

1．數值法計算波紋管應力

假定波紋管的全部波紋都處于同一條件下，在計算時(shí)只研究波紋管波紋的單個(gè)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。數值法是根據E．列斯涅爾對于變壁厚回轉薄殼產(chǎn)生軸向對稱(chēng)變形時(shí)所列的非線(xiàn)性方程來(lái)解的。在推導E．列斯涅爾方程時(shí)，應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(huì )給計算帶來(lái)一定的誤差。因為在制造波紋管時(shí)，管坯的軋制，拉深和隨后的波紋塑性成形會(huì )造成材料力學(xué)性能上的各向異性和不均勻性。

2．美國EJMA 應力計算方法

波紋管的有效面積計算

有效面積是波紋管的基本性能參數之一，它表征波紋管將壓力轉換為集中力的能力，在利用波紋管把壓力變成集中力輸出的場(chǎng)合，有效面積就是一個(gè)重要參數。

波紋管用于力平衡式儀表時(shí)，其有效面積的穩定性會(huì )直接影響著(zhù)儀表的精度。所以在這種場(chǎng)合不但要求波紋管具有合理的有效面積，而且還要求有效面積在工作過(guò)程中不隨工作條件而變化。

1．有效面積的概念和有效面積的變化

有效面積是一個(gè)等效的面積，壓力作用在這個(gè)面積上將產(chǎn)生相等的軸向力。一般情況下，隨著(zhù)內壓力的增大，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的有效長(cháng)度的變化量之比值稱(chēng)為體積有效面積。

3．波紋管有效面積的計算

對波紋管有效面積提出的要求及其計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償時(shí)，有效面積的意義僅在于用來(lái)計算波紋管成形時(shí)的軸向力和使用系統中的推力。波紋管的有效面積計算值與實(shí)測值之間急有一些差別。一般情況下用專(zhuān)用公式計算波紋管的有效面積，是可以滿(mǎn)足需要的。

當波紋管用于力平衡儀表和需要將壓力轉換為力的場(chǎng)臺，應準確確定其有效面積，要求逐個(gè)進(jìn)行測量。