如图示应力元素之矩形六面体的边长分别为a、b及 c，其周围六个面皆为主平面，所对应的主应力分别为σ1、σ2与σ3。变形前六面体的体积为V＝abc，变形后六面体的三个棱边分别改变为 其中Δa、Δb及Δc分别代表边长a、b及c之变量， 分别为1、2及3方向之主应变，则变形后的体积为 展开上式，并略去含有高阶微量 的各项，得 其中单位体积的体积改变率称为膨胀应变e，即