使金屬波紋管或其它彈性元件產(chǎn)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(shù)，而是隨著載荷的增大發(fā)生變化。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。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(nèi)。波紋管的剛度按照載荷及位移性質(zhì)不同，分為軸向剛度、彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度等。在波紋管的應(yīng)用中，絕大多數(shù)的受力情況是軸向載荷，位移方式為線位移。

（1）攝動法

（2）數(shù)值積分的初參數(shù)法

（3）積分方程法

（4）攝動有限單元法 上述方法都可以對波紋管進行比較的計算。但是，由于應(yīng)用了較深的理論和計算數(shù)學(xué)的方法，工程上應(yīng)用有一定的困難，也難于掌握，需要進一步普及推廣。

   金屬波紋管與螺旋彈簧聯(lián)用時的剛度計算 在使用過程中，對剛度要求較大，而金屬波紋管本身剛度又較小時，可以考慮在波紋管的內(nèi)腔或外部配置圓柱螺旋彈簧。這樣不僅可以提高整個彈性系統(tǒng)的剛度，而且遲滯引起的誤差也可以大為減小。例如，波紋管用于力平衡元件，要求波紋管在工作范圍內(nèi)其有效面積不變或變化很小，用于測量元件，要求波紋管的彈性特性是線性的。這種彈性系統(tǒng)的彈性性能主要取決于彈簧的特性和波紋管有效面積的穩(wěn)定性。

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，有效面積的意義僅在于用來計算波紋管成形時的軸向力和使用系統(tǒng)中的推力。對于在特殊條件下應(yīng)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(tǒng)中任何一種振動源振頻相近，避免發(fā)生共振而引起損壞。波紋管的有效面積計算值與實測值之間急有一些差別。一般情況下用專用公式計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，要求逐個進行測量。

      波紋管的壽命是在工作條件下使用時，能保證正常工作的工作期限或循環(huán)次數(shù)。用波紋管組成的彈性密封系統(tǒng)，經(jīng)常在承受較多循環(huán)次數(shù)的變動載荷和較大位移的條件下工作，因此確定波紋管的使用壽命，具有重要意義。波紋管的壽命是在工作條件下使用時，能保證正常工作的工作期限或循環(huán)次數(shù)。因為波紋管的作用不同，對其使用壽命的要求也不一樣。

（1）波紋管用來補償管路系統(tǒng)中因安裝造成的位置偏差時，對其壽命要求只有幾次就夠了。 （2）波紋管用于開關(guān)頻率較高的恒溫控制器中，其壽命要達到10000次才能滿足使用要求。

（3）波紋管用于真空開關(guān)作為真空密封件時，其壽命要達到30000次才能保證正常工作。