物体变形后单位体积的改变量称为体积应变,考虑边长为dx、dy、dz的平行六面微元体,其体积为
在物体发生变形后,微元体的各棱边将伸长或缩短,棱边间的夹角也会改变。由于切应变引起的体积改变是高阶小量,所以变形后的体积为
于是体积应变为
显然,其在数值上等于应变张量的第一不变量I′1,θ>0时体积膨胀,θ<0时体积缩小,θ=0时体积不变。