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管道運行中的溫度變化都可能引起管道及設備的熱脹冷縮，從而也使波紋管產生伸縮變形。有些場合，也會因機械位移而產生波紋管伸縮變形。這些位移變化所引起的應力往往是交變應力。波紋管在交變應力作用下就可能引起疲勞失效。對金屬波紋管而言因位移變化較大，所以引起的交變應力範圍也較大，容易引起疲勞破壞，因此波紋管的疲勞已成為設計計算時認真考慮的問題。
在對金屬波紋管進行疲勞試驗時，波紋管內可以是常壓，也可以是采用變化的壓力。後者接近於金屬波紋管的實際使用工況。其循環位移可以是拉壓對稱位移循環，也可以是從自由長度進行軸向壓縮至規定值的位移循環。決定循環試驗速率時，應使位移在各波間能均勻地分配為原則，一般以每分鍾不超過30次為宜。
金屬波紋管疲勞試驗中，當波紋管出現了穿透性裂紋時，即認為已發生疲勞破壞。此時測得的循環壽命，即為金屬波紋管的實際疲勞破壞壽命(次)。
