單式軸向型補償器的設計理論是對耐壓能力、位移引起的應力、疲勞壽命、位移引起的整體彈性力和穩(wěn)定性因素進行計算和校核。其中波紋管上的應力是由系統(tǒng)中的壓力和波紋管變形所產生的壓在波紋管上產生環(huán)軸向應力，而在波的側壁、波谷和波峰處產生的徑向薄膜和彎曲應力，不能抗彎的薄殼有時稱為薄膜，忽略彎曲而算得的應力則稱為薄膜應力，波紋管變形時產生徑向薄膜應力和彎曲應力。
波紋管的位移與波紋成正比，而剛度與波紋成反比
（1）對剛度影響的參數是波紋管的單層壁厚和波紋深度，壁厚增加剛度明顯增大，波深加深，剛度明顯減小。
（2）口值與剛度成正比，口越大，剛度越大。
（3）當總壁厚和波形相同的情況下，多層波紋管的剛度小于單層的。
（4）多層波紋管可以降低剛度和變形引起的應力。