本发明公开了一种多层矩形波纹管的设计方法，多层矩形波纹管层数大于等于2层，U形波,圆角过渡，每层波纹管具有1条焊缝，设计方法包括如下步骤⑴根据设计工况确定波纹管材料、厚度、波高、波距及层数；⑵选择波纹管几何尺寸；⑶计算波纹管的应力和疲劳寿命；（4）对步骤（3）根据计算出的应力和疲劳寿命进行波纹管承压能力和疲劳寿命的判断，满足条件的波纹管符合设计要求；不满足条件的，修改波纹管材料和/或几何尺寸重复步骤（1）‑（4）直到符合条件为止。本发明设计出来的多层矩形波纹管能承受更高的压力，吸收更大的位移，且柔韧性更好。比同等口径的圆形波纹管具有更大的截面积，适用于截面要求大、压力高或者位移量大的场合。