金屬波紋管及其它彈性元件的殘余變形是指加載后元件產生位移，而卸載后再經過相當長的一段時間彈性元件仍不能回復到原始位置．產生一個永久變形的殘留值。元件的殘余變形里與使用狀態有關。當拉伸（或壓縮）的位移里逐漸增大到一定的位移值后，殘余變形將顯著增加。

殘余變形是判定彈性元件變形能力的參數對于彈性敏感元件，如果在達到額定位移值后產生了較大的殘余位移，這將影響儀表的測量精度。因此．一般對殘余變形量給出一定的界限值。在工程中應用的波紋管類組件（如波紋膨脹節），有時為得到較大的位移，使元件工作在彈塑性區，會出現較大的殘余變形。如能滿足一定的使用壽命而不失效．這時殘余變形量不再考慮。

金屬波紋管設計的理論基礎是板殼理論、材料力學、計算數學等。波紋管設計的參數較多，由于波紋管在系統中的用途不同，其設計計算的重點也不一樣。例如，波紋管用于力平衡元件，要求波紋管在工作范圍內其有效面積不變或變化很小，用于測量元件，要求波紋管的彈性特性是線性的；用于真空開關管作真空密封件，要求波紋管的真空密封性、軸向位移量和疲勞壽命；用于閥門作密封件，要求波紋管應具有一定的耐壓力、耐腐蝕、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。根據波紋管的結構特點，可以把波紋管當作圓環殼、扁錐殼或圓環板所組成。設計計算波紋管也就是設計計算圓外殼、扁錐殼或團環板。

計算的參數為剛度、應力、有效面積、失穩、允許位移、耐壓力和使用壽命。