金屬膨脹原理是基于熱力學的熱膨脹特性，即物體在加熱時會發生體積膨脹的現象。金屬膨脹節作為一種用于補償管道、容器等結構在熱膨脹和冷縮過程中引起的長度變化的裝置，其工作原理與熱力學的熱膨脹特性密切相關。

當管道或容器在工作過程中受到熱脹冷縮的影響時，金屬膨脹節內的金屬波紋管會發生相應的位移和形變，從而實現對管道、容器長度變化的補償和控制。具體來說，當管道或容器受到熱脹冷縮的影響時，金屬膨脹節內的金屬波紋管會隨著管道或容器的長度變化而發生相應的膨脹或收縮。波紋管的膨脹或收縮程度取決于其材料、波紋數、波紋高度、波紋角度、波紋間距等因素。通過合理的設計和選擇波紋管的參數，可以實現對管道、容器長度變化的補償和控制，從而保證其正常運行和使用壽命。

總之，金屬膨脹節利用金屬波紋管的熱膨脹特性，通過位移和形變對管道、容器長度變化進行補償和控制，具有結構簡單、性能可靠、使用壽命長等優點，廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、輕工等領域。