多层波纹管是由套合的多层薄壳构成,与等厚度的单层结构相比,多层波纹管具有较大的位移补偿和减振降噪能力,在管道系统中被大量使用。刚度是波纹管设计的主要性能参数之一,目前对刚度的研究主要采用有限元、曲梁简化模型、工程实际经验公式和实验等方法。本文以含夹层阻尼多层金属波纹管为研究对象,运用ADINA有限元软件对多层波纹管的轴向等效刚度进行分析研究。通过对波纹管的静力学分析,得到波纹管轴向等效刚度随夹层阻尼材料特性和波纹管各参数的变化规律。结果表明:轴向等效刚度随阻尼材料厚度和弹性模量的增大而增大,但增加的幅度不大,尤其是随阻尼弹性模量的增大轴向等效刚度增加很小。波纹管轴向等效刚度随波根外径、波距和壁厚的增大而增大,随波高和波数的增大而减小;随金属材料弹性模量的增大而线性增大。建立了合理的多层波纹管等效刚度的流固耦合数值仿真模型,得到水介质条件对波纹管轴向等效刚度的影响。结果表明:水介质压力对波纹管轴向等效刚度的影响很小。考虑流固耦合后,波纹管动态刚度有了一定的降低,通过波纹管流固耦合下的动态试验,得到有限元分析结果与试验结果较为吻合,二者的相对误差较小。从而验证了有限元分析的正确性,为进一步研究波纹管的动力学特性提供了依据。