ひずみエネルギー (Strain energy) とは弾性体に外力が仕事をした場合、弾性体に蓄えられるエネルギー。単軸引張状態では、応力σ、ひずみεが生じている体積"V" の物体に蓄えられるひずみエネルギー"U" は、となる。全長 formula_2 の弾性体に作用する外力やモーメントを、軸力 formula_3 、曲げモーメント formula_4 、せん断力 formula_5 とすると、ヤング係数 formula_6 、断面積 formula_7 、断面二次モーメント formula_8 、せん断弾性係数 formula_9 、形状係数 formula_10 の部材に蓄えられるひずみエネルギー formula_11 は、で与えられる。トラス構造では、主に作用するのは軸力なので、部材数 m の場合梁構造では、主に作用するのは曲げモーメントとせん断力であるから、次式で定義される"U" を、補足ひずみエネルギーまたはコンプリメンタリひずみエネルギー（）という。上式の括弧の中は補足ひずみエネルギー密度関数と呼ばれる。線形弾性体では "U" = "U" であるが、高分子などの非線形弾性体では両者は異なる。

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