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定性因素進行計算和校核。其中波紋管上的應力是由系統中的壓力和波紋管變形所產生的壓在波紋管上產生環軸向應力，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。