本論文是以塑膠按鍵為例，研究其結構的厚度，尺寸與形狀，在承受外在環境的壓力下，對於結構本身的彈性與壽命的影響。在設計塑膠按鍵時，首先必須應用靜力學原理來決定作用在構件各處及其彼此間之作用力。構件的尺寸，變形及其穩定性均需視構件內部負載與材料種類而定。對於材料行為的精確決定與基本認知，在推導材料力學所需的方程式時相當重要。
　　本研究方向可分為：(1) 塑膠按鍵本身的彈性對於使用者的操作觸感影響。 (2) 使用者的施力對於塑膠按鍵本身的抗彎強度的壽命影響。以及 (3) 塑膠按鍵於長時間承受外力時，其安全係數的設計，對於選擇破壞點與其按鍵壽命的影響。本研究結合材料力學的計算，荷重量測機與按壓壽命測試機的驗證，證實經過計算後所設計的塑膠按鍵，可達到符合人體工學的操作觸感，並可提升塑膠結構的使用壽命，希望能作為後續設計如手持式產品按鍵結構時參考，達到優化使用者觸感與提升產品壽命的雙贏表現。

This paper uses the plastic button, as an example, to study the effects of its structural thickness, dimensions and form on the resilience and lifespan of its structure, as it engages external pressures. In designing plastic buttons, the principles of statics must be applied to determine the status of forces and their interaction with each other within various locations of the component. The dimensions, deformation and stability of the component are all dependent on the internal loads and the component material. Accurate decision-making and basic knowledge on materials behavior are very important in deriving the equations needed for the Mechanics of Materials.

The research of this paper can be divided into: (1) the effect of the plastic button’s flexibility on user’s touch experience during the operation; (2) the effect of the force applied by the user on the longevity of the plastic button’s flexural strength; and (3) after long-term exposure to external forces, the effects of safety factor design over the break-down point selection and the longevity of the plastic button. This study integrates the calculations of Mechanics of Materials, and, through the use of a load testing machine and pressure endurance testing machine, verifies that a plastic button designed within the calculation parameters can achieve the sense of an ergonomic touch in operation, and improve longevity of the plastic structure. This research can be used as a reference for subsequent designs, such as in press-button architecture of handheld products, so as to achieve the win-win performance of an optimized user’s touch experience and enhanced product longevity.

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