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物体内の任意点における垂直ひずみは方向によってその大きさが変化するが，垂直ひずみが極値となるような互いに直交する方向が必ず存在し，そのような方向の垂直ひずみを主ひずみという．そして主ひずみ方向にはせん断ひずみは生じない．主ひずみの大きさや方向は主応力の場合と同様の計算によって求められる．主ひずみの数は二次元応力状態では２個，三次元応力状態では３個となる．それぞれの主ひずみのうち最大のものを最大主ひずみという．等方性材料の場合，主応力方向の垂直ひずみが主ひずみである．
