本文运用非线性有限元方法,研究了带过渡波金属软管的静力学和动力学特性。以通用有限元分析软件ANSYS为平台,利用其二次开发语言APDL,基于参数化设计思想,开发了带过渡波金属软管力学特性有限元分析专用软件。首先,提出了过渡波的有限元建模方法,使得金属软管的有限元模型更合理、准确。采用三维8节点壳单元shell93表述波纹管,采用三维3节点空间梁单元beam189表述网套,运用非线性耦合和约束方程理论表述波纹管与网套之间的关系,考虑带过渡波金属软管的材料非线性和几何非线性等非线性特征,建立了参数化的带过渡波金属软管有限元模型。在此基础上,从静力学角度,研究了带过渡波金属软管在承受轴向拉伸、轴向压缩、横向弯曲和横向错动等各种外载荷作用下,带过渡波金属软管的变形和应力分布情况。讨论了过渡波的几何参数、波纹管与网套之间的间隙对金属软管力学性能的影响,以及网套在受力过程中的变形量问题。并将有限元分析结果与试验结果进行比较,吻合较好。最后,从动力学角度,研究了带过渡波金属软管在简谐激励和瞬态激励下的振动响应,分析了带过渡波金属软管的振频和振型。根据简谐激励下金属软管的有限元分析最大应力值和试验值相结合,可以粗略估算出金属软管的使用寿命。有限元分析结果与试验结果相结合,验证了该软件的可靠性,为设计和研究金属软管提供了有效的工具。该程序采用了参数化设计思想,使得工程设计人员操作应用起来简单方便。