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　　波紋管設計須滿足兩方面的要求，作為柔性元件能補償熱脹冷縮位移，同時作為承壓元件應具有足夠強度承受系統的內壓（或外壓）U形波紋管基本結構由直邊圓筒，環板和環殼組成，其受到載荷可分為壓力載荷和位移載荷，結構和載荷因素決定了波紋管的強度設計復雜性，目前波紋管設計方法可以分為解析法，工程近似法和數值模擬法3種，解析法以薄殼理論為基礎，建立波紋管的微分方程，求解應力和位移的解析解，其過程非常繁雜，實際設計中難以采用，為了設計計算簡便，工程近似方法將波紋管筒化為兩端固支的直梁或曲梁模型，采用材料力學公式進行計算，考慮到梁模型與實際情況之間的誤差，現行標準中采用對梁模型計算結果進行試驗數據的修正方法，這種工程近似法具有的準確性，但因為是經驗公式，有的應力計算結果偏于保守，同時由于試驗數據有限，公式的適用性也受到限制。
　　波紋管的剛度是指產生單位位移所需要的作用力，單位為N/mm。剛度數值與波紋管的壁厚、直徑、波高、波距、波數以及材料的彈性模量有關，傳統的計算方法采用彈性理論基礎上的解析解，再考慮試驗數據修正，波紋管初始軸向彈性剛度fi，計算公式為：
                                        fi=1.7DmEbt²pn÷w3Cf