ここでは、 2次元平面応力問題を仮定する。
ベクトル量、テンソル量を2次元で表現する。 また、局所材料座標系は2次元座標系である。
局所材料座標系における 線膨張係数テンソル は、
ここで、 、 は それぞれ局所材料座標系におけるx, y方向の熱膨張係数であり、 材料定数である。
全体座標系における線膨張係数テンソル は、 局所材料座標系におけるもの を 座標変換することによって得られる。 このとき必要な座標変換テンソルは、 局所材料座標系の2つの基底ベクトルより計算される。