平均应力为平均正应力与平均剪应力之总称。当一材料单元在承受多轴应力时，其在单元表面之剪应力与法向应力可经座标轴转动而求出主轴应力。在三维度情况，若所求出之主应力分别为σ1,σ2与σ3，则平均应力定义为(σ1＋σ2＋σ3)/3，即为三主应力之平均值。平均应力，σ，亦可称为容积应力(volumetric stress)。平均剪应力则指作用于单表面各剪应力平方值和之平方根值，其可以主应力表示为： 或以偏差应力张量之第二不变量 J2 表示为：
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