焊接金属波纹管是一种广泛应用于国民经济各个部门的新型元器件。与传统的液压成形、滚压成型、机械胀形以及沉积成形的波纹管相比,具有制造精度高、位移量大、容积补偿量大等优点。目前,我国尚未制定焊接波纹管相应的国家标准,焊接波纹管的结构设计只能参考金属波纹管膨胀节标准。对于承载运动机理、弹性特性、适用领域以及复杂波形的轴向刚度等问题的研究也较少。本文以焊接金属波纹管为研究对象,对它的两种典型波形型面—层叠式和对称式进行了理论研究和有限元分析。主要成果如下：1)对多圆弧层叠式和对称式焊接波纹管线弹性阶段的轴向刚度进行了理论推导。并与有限元求解、经验公式求解进行了综合对比：经验公式法因不考虑波形,只能用于估算。理论推导和有限元求解得出的结果十分吻合,互相印证了自身方法的可行性。2)模拟了焊接波纹管在反复拉压整形作用下弹性特性的变化规律,研究了材料参数对焊接波纹管弹性特性的影响。用轴向刚度和轴向最大压缩率表征焊接波纹管的弹性特性,考虑几何、材料、状态的非线性,给出了结构参数对焊接波纹管弹性性能的影响。层叠式因其波形优势,更适合用在轴向载荷工况下。3)研究了在纯弯曲载荷、联合载荷作用下：焊接波纹管体内的等效应力分布以及易破坏点的位置；得到了结构参数对焊接波纹管弯曲刚度和最大弯曲角的影响,结果表明,对称式焊接波纹管比层叠式更适合用在纯弯曲工况下；给出了结构参数对联合工况下的焊接波纹管弹性性能的影响。