金属波纹管主要应用在船舶、汽车、石化、电力、核能、航空、航天等工业领域。一般情况下，金属波纹管承受较大的系统压力、温度和介质腐蚀，同时波纹管还需要进行大位移变形，大位移变形将产生较大的应力。在波纹膨胀节、金属软管等系统中，波纹管是主要的多功能关键件，也是系统中最薄弱环节和最容易损坏的元件之一。

  　国内从事金属波纹管技术研究的科研院所、高等院校和企业有数十个，在组合电器波纹膨胀节、压力容器膨胀节、高温高压金属波纹管、转炉用吹氧软管设计、制造、试验和产品开发等方面取得较大的突破，部分技术、产品达到国际先进水平。 　　近十年，沈阳仪表科学研究院进行了金属波纹管材料及工艺、金属波纹管设计技术、金属波纹管寿命及批发工艺稳定性研究、研制应用于重要领域金属波纹管等研究项目十余项。

      金属波纹管几何形状虽然比较简单，但是其设计计算十分复杂，涉及几何非线性（几何形状发生变化）、材料非线性（产生弹、塑性变形）等。到目前为止，国内还没有一种理论计算公式被广泛应用，普遍应用的一种工程设计公式是美国膨胀节制造商协会（简称EJMA）标准中的计算公式。EJMA标准的计算公式对波纹管结构进行了较大的近似和简化。该公式能部分解决一般工程上的应用问题，对设计精度要求高的金属波纹管，需要应用更先进方法进行金属波纹管设计。

   　应用工程设计法设计，需要制造波纹管样件进行多次性能试验，反复修改设计，逐步优化，这样必然加长产品的研制周期。应用有限元分析技术代替传统的设计手段，可以在设计阶段进行模拟，及时发现问题，缩短设计，研制周期，提高设计精度，提高金属波纹管的性能，提高金属波纹管的设计水平。