以单层波纹簧为研究对象，采用理论计算、有限元分析和试验测试方法来研究波纹簧的力学性能。 先，根据波纹簧结构特点，推导出波纹簧刚度特性曲线的理论计算公式。其次，在SolidWorks软件中建立波纹弹簧的参数化建模模块，将弹簧模型导入到ANSYSWorkbench软件中，分析波纹簧的刚度特性曲线以及弹簧刚度与弹簧各结构参数之间的关系。同时以弹簧的开口为研究对象，分析开口类型和大小对弹簧刚度的影响。再次，对波纹簧进行刚度试验测试，将理论计算结果和有限元分析结果与测试结果对比，进行误差分析。

后，对波纹簧进行动力学分析：对弹簧进行模态分析，得到弹簧的固有频率和振型；对弹簧进行谐响应分析，得到弹簧的共振响应。 研究结果表明：有限元法可以作为一种研究波纹弹簧性能的有效方法，理论计算方法虽有一定局限性，对计算公式进行适当修正后仍可用来研究波纹弹簧的力学性能。

波纹弹簧的刚度特性曲线在工作范围内呈线性变化。波纹簧各结构参数对弹簧的刚度有不同程度影响，弹簧刚度与弹簧的波数、厚度为幂函数关系，与弹簧的外内径比为二次函数关系，与弹簧工作时的摩擦系数为一次函数关系，摩擦系数对弹簧的压缩量存在滞后性的影响。相同结构参数开口类型不同的波纹弹簧的刚度特性曲线十分接近，弹簧刚度随开口的增大而略有减小，当开口增大到半个波形时，弹簧刚度明显变小。三种弹簧中整体型波纹弹簧模态值高，搭口型的模态值低，三种波纹弹簧的主振方向均为弹簧的轴线方向。