軸向波紋補(bǔ)償器是一種軸對(duì)稱薄壁殼體結(jié)構(gòu)，在正常的工作壓力下，軸向波紋補(bǔ)償器的變形處于線彈性范圍內(nèi)，當(dāng)吸收位移變形后或受壓作用時(shí)，一方面軸向波紋補(bǔ)償器的形狀變化導(dǎo)致實(shí)際的力學(xué)模型發(fā)生改變，另一方面軸向波紋補(bǔ)償器的的波峰及波谷附近部位局部實(shí)際處于彈塑性變形區(qū)，軸向波紋補(bǔ)償器的數(shù)學(xué)模型涉及幾何非線性及材料非線性；多層、加強(qiáng)型波紋管補(bǔ)償器在工作狀態(tài)下，軸向波紋補(bǔ)償器層間的相互接觸及加強(qiáng)環(huán)和軸向波紋補(bǔ)償器的相互接觸使其涉及狀態(tài)非線性。因此多層、加強(qiáng)型波紋管補(bǔ)償器是一個(gè)具有高度非線性的結(jié)構(gòu)。
軸向波紋補(bǔ)償器在管道中工作，要承受的壓力（內(nèi)壓或外壓），這要求軸向波紋補(bǔ)償器有足夠的耐壓能力。它通過設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，確定出合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)來確定。設(shè)計(jì)確定的耐壓能力是設(shè)計(jì)壓力。由于補(bǔ)償器是系列產(chǎn)品，是按公稱通徑和公稱壓力分成系列。在大多數(shù)情況下它的設(shè)計(jì)壓力按公稱壓力0.25、0.6、1.0、2.5……（MPa）系列分檔。只有少數(shù)在公稱壓力系列之外按要求壓力設(shè)計(jì)產(chǎn)品。在管系設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際需要確定管道較高工作壓力，然后選用所需補(bǔ)償器的公稱壓力。
軸向波紋補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力源于波紋管的彈性變形，有拉伸、壓縮、彎曲及它們的組合變形。補(bǔ)償能力的大小，由設(shè)計(jì)者根據(jù)需要確定，體現(xiàn)到產(chǎn)品即為規(guī)定的額定補(bǔ)償量，即表示在條件下具有的較大補(bǔ)償能力。不同類型的補(bǔ)償器補(bǔ)償形式不同，主要有軸向、橫向、角向及它們的組合補(bǔ)償。
軸向波紋補(bǔ)償器的耐溫能力主要取決于波紋管材質(zhì)的耐溫性能。補(bǔ)償器的使用溫度較低為-96℃，較高達(dá)1000℃，甚至還高。它需要有各種耐溫能力的金屬材料來滿足使用要求。但材料的耐溫能力是有限的，靠材料本身解決這樣大溫度范圍的耐溫同題是不可能的，還要采取其它措施提高膨脹節(jié)的使用溫度。大多數(shù)波紋補(bǔ)償器的工作溫度在400℃以下，碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼和奧氏體不銹鋼等材料能夠勝任。
壽命是軸向波紋補(bǔ)償器在給定工作條件下滿額定位移所確定的疲勞次數(shù)。由于影響壽命的因素較多，對(duì)壽命的確定應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格，除了設(shè)計(jì)計(jì)算中給出足夠的系數(shù)外，還要通過實(shí)驗(yàn)給以確定。補(bǔ)償器給出的額定壽命以2~5倍的平均實(shí)驗(yàn)壽命作確定。
軸向波紋補(bǔ)償器的剛度是波紋管的剛度。這里只提補(bǔ)償器的整休剛度按變形形式可分為軸向剛度、橫向剛度、角向剛度。在補(bǔ)償器中涉及到剛度的計(jì)算有自振頻率、柱穩(wěn)定性和管系中的彈性反力。
面積對(duì)于軸向波紋補(bǔ)償器沒有使用意義，只能帶來麻煩。因內(nèi)壓作用于面積會(huì)產(chǎn)生較大的軸向推力。
軸向波紋補(bǔ)償器內(nèi)壓引起的推力作用于固定支架。橫向、角向補(bǔ)償器內(nèi)壓推力要由拉桿、鉸鏈平衡。
