我國的力學工作者在金屬波紋管的理論研究和實驗分析方面作了大量工作，金屬波紋管取得了豐碩的研究成果。
波紋管設計的參數(shù)較多，由于不銹鋼波紋管在系統(tǒng)中的用途不同，其設計計算的重點也不一樣。
不銹鋼波紋管這種彈性系統(tǒng)的彈性性能主要取決于彈簧的特性和金屬膨脹節(jié)有效面積的穩(wěn)定性。
但是，金屬膨脹節(jié)由于應用了較深的理論和計算數(shù)學的方法，工程上應用有一定的困難，也難于掌握，需要進一補償器步普及推廣。
例如，波紋管用于力平衡元件，要求金屬波紋膨脹節(jié)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；用于真空開關管作真空密封件，旋轉式波紋管要求波紋管的真空密封性、軸向位移量和疲勞壽命；用于閥門作密封件，要求波紋管應具有一定的耐壓力、耐腐蝕、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。
其中主要的研究方法是：
（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精確的計算。
金屬波紋膨脹節(jié)設計的理論基礎不銹鋼膨脹節(jié)是板殼理論、材料力學、計算數(shù)學等。
波紋管設計計算的參數(shù)為剛度、應力、有效面積、失穩(wěn)、允許位移、耐壓力和使用壽命。
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，可以考慮在不銹鋼波紋管的內(nèi)腔或外部配置圓柱螺旋彈簧。
根據(jù)波紋管的結構特點，可以把波紋管當作圓環(huán)殼、扁錐殼或圓環(huán)板所組成。
設計計算波紋管也就是設計計算圓外殼、扁錐殼或團環(huán)板。
這樣不僅可以提高整個彈性系統(tǒng)的剛度，不銹鋼膨脹節(jié)而且遲滯引起的誤差也可以大為減小。
