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【设计融创】湖北工业大学张萌：产品材料物理量与感知体验的关联规律研究

设计与思维

2025-10-19

导读：【设计融创】【论文精选】

以下文章来源于“设计融创”，作者设计融创

-论文导读-

产品材料物理量与感知体验的关联规律研究

张萌1，袁晓芳2*

（1.湖北工业大学，武汉 430068；2.武汉理工大学，武汉 430070）

摘要：目的探讨产品设计中表征材料功能属性的材料物理量与感知体验间的关联性。方法基于心理物理学的研究思路，利用混合研究方法分别对研究中涉及的目标产品材料物理量量值进行了表征、产品材料感知体验进行了量化并对涉及的材料物理量及感知体验的关联规律进行了分析，构建了解释两者具体关系的“材料知识映射模型”，搭建了面向产品设计的材料推介平台，并以面向学龄前儿童的社交机器人的表面材料筛选为例论证了理论模型与平台的有效性。结果产品材料感知体验中的材料感官体验与材料知觉体验主要与表征材料力学及热学性能的材料肤觉物理量，及表征光学特性的材料视觉物理量相关。具体表现为个体对材料表面粗糙程度及亮度的感官体验均与密度、弹性模量、光泽度、比热容、导热系数及蓄热系数相关；“安心的”与“惬意的”材料知觉体验除了与密度、弹性模量与光泽度均有所关联外，还各自分别与比热容、导热系数及蓄热系数相关。结论产品设计人员可基于研究理论模型的相关性内容明确材料感知体验差异是如何由材料物理量所引起的，同时可利用已有材料物理量对感知体验进行合理预测，以通过科学方法提高产品设计中材料的筛选效率。

关键词：产品设计，材料感知体验，材料物理量，材料知识映射模型，产品材料推介平台

基金项目：湖北工业大学2023年度博士科研启动基金项目（XJ2023002201）；湖北工业大学2024年度教学研究项目-校级重点项目（PX-72478）

*通信作者

-论文图表-

-结语-

本文认为影响产品设计选材效率的主要问题在于材料物理量与感知体验两类知识间的具体关系不明，从而无法构建出一种可同时提取材料性能和感知体验的有效材料选择方法。因此，本文以材料知识为媒介，基于心理物理学的研究思路，利用混合研究方法探讨了产品设计中材料物理量与感知体验的关系。两者间的具体关联规律如下：个体对材料表面粗糙程度及亮度的感官体验均与密度、弹性模量、光泽度、比热容、导热系数及蓄热系数相关；“安心的”与“惬意的”材料知觉体验除了与密度、弹性模量与光泽度均有所关联，还各自分别与比热容、导热系数及蓄热系数相关。此外，本文基于该关联规律构建了解释两者关系的“材料知识映射模型”，并以此模型搭建了面向产品设计的材料推介平台，使产品设计人员能够通过感知体验筛选与所映射材料物理量相匹配的产品材料，从而提升产品设计中材料筛选工作的科学性与高效性。同时，本研究还以学龄前儿童社交机器人表面材料筛选为例，进一步论证了本文所生成的材料知识映射模型与产品材料推介平台在产品实践中的有效性。在未来相关研究中，可以通过增加被试产品材料样本数量及相关材料物理量持续丰富“材料知识映射模型”的内容，以不断提高设计人员在产品材料筛选过程中的准确性和科学性。

-引文格式-

张萌,袁晓芳.产品材料物理量与感知体验的关联规律研究[J].包装工程,2024,(24):129-140.

全文下载：产品材料物理量与感知体验的关联规律研究.pdf

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