本文以高参数DN55S型波纹管膜片波形为研究背景，首先匹配出最佳参数建立了由1～2组膜片组成的波纹管三维模型并对其进行了有限元分析，还对S型焊接金属波纹管的三维数字模型进行轴向载荷下的刚度分析。在本文中，DN55S型单波纹管8波膜片波纹管为研究背景，第一步建出了由8组膜片波纹管模型进行了模态分析，并将其与双层波纹管在相同参数下的结果进行了对比分析，提取数值计算数据中的频率和负载条件然后对波纹管刚度和改变波纹管层数之间的变化关系进行了详细分析。另外，基于有限元动力学分析原理，用CFD（数值计算）进行了单层波纹管在荷载作用下波纹管整体的模态分析。　　此外，本文另选DN55双层波纹管，通过对其进行模态分析和有限元分析，提取分析数据及结果和单层金属波纹管的分析结果作对比分析，得到了当波纹管膜片波形不变时，根据实际需要任意变化膜片层数可以得到波纹管的在不同轴向载荷条件下的振动频率。　　此外，通过对相同膜片层数的波纹管在不同载荷下的振动频率和不同膜片层数在相同载荷下的振动频率做对比分析，可以得到第一种情况下预应力越大振动频率越小稳定性越好，在第二种情况下层数多的在轴向载荷作用下振动频率越小也就是说相同条件下双层波纹管比单层稳定性好。分析结果最终验证了本文提出的S型单层波纹管膜片的刚度分析的有效性。得到了焊接金属波纹管在不同预应力下的振动机理。