以單層波紋簧為研究對象，采用理論計算、有限元分析和試驗測試方法來研究波紋簧的力學性能。 先，根據波紋簧結構特點，推導出波紋簧剛度特性曲線的理論計算公式。其次，在SolidWorks軟件中建立波紋彈簧的參數化建模模塊，將彈簧模型導入到ANSYSWorkbench軟件中，分析波紋簧的剛度特性曲線以及彈簧剛度與彈簧各結構參數之間的關系。同時以彈簧的開口為研究對象，分析開口類型和大小對彈簧剛度的影響。再次，對波紋簧進行剛度試驗測試，將理論計算結果和有限元分析結果與測試結果對比，進行誤差分析。

后，對波紋簧進行動力學分析：對彈簧進行模態分析，得到彈簧的固有頻率和振型；對彈簧進行諧響應分析，得到彈簧的共振響應。 研究結果表明：有限元法可以作為一種研究波紋彈簧性能的有效方法，理論計算方法雖有一定局限性，對計算公式進行適當修正后仍可用來研究波紋彈簧的力學性能。

波紋彈簧的剛度特性曲線在工作范圍內呈線性變化。波紋簧各結構參數對彈簧的剛度有不同程度影響，彈簧剛度與彈簧的波數、厚度為冪函數關系，與彈簧的外內徑比為二次函數關系，與彈簧工作時的摩擦系數為一次函數關系，摩擦系數對彈簧的壓縮量存在滯后性的影響。相同結構參數開口類型不同的波紋彈簧的剛度特性曲線十分接近，彈簧剛度隨開口的增大而略有減小，當開口增大到半個波形時，彈簧剛度明顯變小。三種彈簧中整體型波紋彈簧模態值高，搭口型的模態值低，三種波紋彈簧的主振方向均為彈簧的軸線方向。