本文以超高层建筑空调管道中波纹管膨胀节和金属软管为研究对象,运用ANSYS非线性有限元方法,研究了波纹管膨胀节和金属软管在工作状态下的静力学特性。首先,采用平面单元PLANE 182,并考虑材料非线性、几何非线性和层间接触非线性,建立了多层波纹管的二维轴对称模型,得到了多层波纹管在内压和轴向位移载荷的共同作用下的应力和变形分布情况；对不同层应力分布规律进行了分析,并与理论计算结果进行了比较；计算并得到了波纹管的轴向刚度,并与理论计算结果进行了比较；研究了层数对波纹管性能的影响。其次,通过选用8节点三维实体单元SOLID185,建立了多层波纹管的单层等效模型,进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,得到了波纹管的屈曲模态和极限屈曲载荷,并将结果与理论方法算出的结果进行了比较。最后,采用SOLID185单元表述波纹管,采用三维3节点空间梁单元BEAM189表述网套,运用节点耦合表述波纹管与网套之间的相互作用关系,建立了金属软管的三维有限元模型,研究了金属软管在承受内压和轴向拉力时的应力和应变分布情况。比较了有网套和没有网套时,波纹管应变、应力分布情况和轴向刚度大小,分析了网套的作用；对波纹管和网套进行了强度校核,验证了该金属软管的安全性。本文方法及其结论,对同类波纹管膨胀节和金属软管的分析设计与安全评定有很好的参考价值。