金屬膨脹的原理是在金屬材料受熱時，其分子熱運動加劇，導(dǎo)致材料的線膨脹系數(shù)增大，從而使材料長度發(fā)生變化。當(dāng)金屬管道因溫度變化而發(fā)生熱脹冷縮時，由于管道受到固定支撐，會發(fā)生內(nèi)部應(yīng)力的積累，若超過材料的強度極限，則會導(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，通過其本身的彈性變形，來補償管道因熱脹冷縮而產(chǎn)生的長度變化，從而避免管道的應(yīng)力過大，保證管道的正常運行。

當(dāng)管道受到溫度變化時，金屬膨脹節(jié)可以自由地伸縮，從而吸收管道長度的變化，同時通過其彈性變形產(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)計中，需要充分考慮管道的溫度范圍、管道材料、管道長度變化等因素，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。