手機耳機失效形式分析及疲勞壽命預測研究

蘇和堂，雷經發，付騰飛，扈 靜

(1.滁州職業技術學院 機電工程系，安徽 滁州 239000；2.安徽建筑大學 機械與電氣工程學院，安徽 合肥 230601；3.合肥工業大學 機械與汽車工程學院，安徽 合肥 230009)

隨著我國智能終端設備的普及，耳機市場得到快速發展。2013年我國耳機生產量為17.81億副，銷量為15.79億副，約占了全球耳機產業份額的一半[1]。我國耳機產品主要為中低端產品，質量不高，壽命短，總體不合格率達到51.2%[2]。由2013年的行業規?？?，若耳機平均壽命延長一個月，一年將節約1.2億元人民幣。探究耳機的失效形式，延長耳機的使用壽命具有顯著的經濟效益。本文通過在線問卷調查，從統計數據中提取耳機的失效形式及損傷原因，通過耳機導線的疲勞失效模擬，進行失效部位特征分析，并提出相應的改進措施。

1 手機耳機損傷失效統計

手機耳機的使用壽命與使用者的行為習慣及使用頻率密切相關，耳機在使用過程中，服役狀態較為復雜，在存放時也多是隨意揉捏一團。整個壽命周期受拉力、壓縮、扭轉、剪切等共同作用力，難以用簡單的公式進行描述。本文通過在線問卷調查的形式統計手機耳機使用及損壞的相關數據，回收有效問卷343份，結合拆解經驗，推斷耳機故障易發部位，根據統計在耳機的損傷形式中插頭處斷裂最多，占76%，其次是線控板處斷裂，兩者共占耳機總故障的92%。耳機導線斷裂的原因主要有疲勞、過載和外界損傷，插頭處最易斷裂是由于耳機在使用中線材處于彎曲狀態，接頭處出現應力集中所致，若耳機線材處于抖動狀態，會形成交變載荷，在接頭處很容易發生疲勞斷裂致使導線斷路?！?br>