国际膨胀节工业发展迅速,国外对膨胀节结构的研究和设计大量采用计算机数值模拟等手段,在疲劳寿命、蠕变分析、稳定性分析等方面进行了大量工作,并把最新研究结果体现到其标准体系中。尽管目前世界上许多几种膨胀节标准最初均以EJMA为基础,但其后续发展与完善均结合了各国自己的设计经验和研究成果,所以相互之间存在着很多差异,这给膨胀节设计者的设计与制造工作带来了一些麻烦。本文首先对行业内常用的五种标准在适用范围、应力评定、失稳校核和疲劳寿命计算等方面进行对比分析。在比对分析过程中,发现EN13445和ASME对U形膨胀节的形状尺寸提出了较为详细的要求,内容包括了对圆弧半径、侧壁偏角、材料层数以及波高的限制。其中对侧壁偏角的限制要求尚未见其它标准提出。其次,本论文采用数值模拟的方法,从强度、刚度和稳定性三个方面全面分析研究侧壁偏角的存在对U形波纹管性能的影响。为今后膨胀节标准的修订以及膨胀节的结构优化提供更多的参考。最后,基于本文的有限元分析结果,考虑到更广泛的推广有限元法在工程实际中的应用,本文采用国际通用的VB汇编语言开发了U形波纹管刚度计算软件。对于很多不能熟练使用有限元分析软件的膨胀节设计者,有着一定的实际工程应用价值。