金屬膨脹的原理是在金屬材料受熱時(shí)，其分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，導(dǎo)致材料的線膨脹系數(shù)增大，從而使材料長(zhǎng)度發(fā)生變化。當(dāng)金屬管道因溫度變化而發(fā)生熱脹冷縮時(shí)，由于管道受到固定支撐，會(huì)發(fā)生內(nèi)部應(yīng)力的積累，若超過(guò)材料的強(qiáng)度極限，則會(huì)導(dǎo)致管道發(fā)生破裂或變形。而金屬膨脹節(jié)則是利用金屬材料的線膨脹特性，通過(guò)其本身的彈性變形，來(lái)補(bǔ)償管道因熱脹冷縮而產(chǎn)生的長(zhǎng)度變化，從而避免管道的應(yīng)力過(guò)大，保證管道的正常運(yùn)行。

當(dāng)管道受到溫度變化時(shí)，金屬膨脹節(jié)可以自由地伸縮，從而吸收管道長(zhǎng)度的變化，同時(shí)通過(guò)其彈性變形產(chǎn)生反向的彈性力，使管道受力均勻。在金屬膨脹節(jié)的設(shè)計(jì)中，需要充分考慮管道的溫度范圍、管道材料、管道長(zhǎng)度變化等因素，以確保金屬膨脹節(jié)的彈性變形量和彈性力能夠滿足管道系統(tǒng)的要求，從而保證管道的穩(wěn)定性和安全性。