Ultragarso energija veikia terpę, dėl kurios dalelės vibruos dideliu greičiu ir sukels mechaninius pokyčius, tokius kaip greitis, pagreitis, garso slėgis ir garso intensyvumas, taip sukeldami mechaninius efektus. Ultragarsas yra mechaninės energijos sklidimo forma, kuri yra susijusi su bangų procesu ir sukels linijinį vibracijos efektą. Kai ultragarso banga sklinda terpėje, nors dalelių poslinkio amplitudė nedidelė, tačiau ultragarso bangos sukeltas dalelės pagreitis yra labai didelis.
Jei vandenyje sklinda 20 kHz, 1W/cm2 ultragarso banga, jos sukuriama garso slėgio amplitudė yra 173 kPa, vadinasi, garso slėgio amplitudė turi keistis 20 000 kartų nuo teigiamos iki neigiamos 173 kPa per sekundę, o didžiausias dalelių pagreitis Iki 1440 km/s intensyvus ir greitai kintantis mechaninis judesys – tai mechaninis galios ultragarso vibracinis poveikis.
Kai ultragarso terpė nėra vienoda sluoksniuota terpė (pvz., biologinis audinys, žmogaus kūnas ir kt.), dėl kiekvieno terpės sluoksnio akustinės varžos atsispindės garso bangos ir susidarys stovi banga. Stovinčios bangos antimazgai ir mazgai sukelia slėgį ir įtampą bei pagreičio pokyčius. Kadangi skirtingų terpės dalelių (pavyzdžiui, biomolekulių) masė yra skirtinga, slėgio pokyčio sukeliamas vibracijos greitis yra skirtingas, o slėgio pokytis, kurį sukelia santykinis judėjimas tarp terpės dalelių, yra dar viena ultragarsinio mechaninio poveikio priežastis. Mechaniniai poveikiai naudojant ultragarsą turi būti apdorojami (perforacija, pjovimas, tankinimas, paviršiaus stiprinimas, suvirinimas, valymas, poliravimas, nepageidaujamų plėvelių ir nešvarumų pašalinimas ir kt.), Taip pat naudojami paspartinti dispersiją, homogenizaciją, emulgavimą ir smulkinimą, sterilizavimą ir kitus procesus.
Mechaninis ultragarso poveikis buvo plačiai naudojamas gamyboje, o pavyzdžiai yra tokie.
Mechaninis maišymas
Ultragarsinė aukšto dažnio vibracija ir spinduliuotės slėgis gali sudaryti veiksmingą maišymą ir srautą dujose ir skysčiuose. Stiprus purkštukas ir vietinis mikro skubėjimo srautas, kurį sukelia kavitacijos burbulo vibracija ant kieto paviršiaus, gali žymiai susilpninti skysčio paviršiaus įtempimą ir trintį bei sunaikinti pritvirtintą kieto ir skysčio sąsajos sluoksnį, todėl jis negali pasiekti įprasto žemo dažnio mechaninio maišymo. poveikis. Šis poveikis yra fizinis pagrindas, leidžiantis naudoti vaistus per žmogaus odą, grožio produktus ant žmogaus odos, ultragarsinį degazavimą, maisto ir kosmetikos išlyginimą ir tobulinimą.
Interdifuzija
Ultragarsinės vibracijos ir kavitacijos slėgio ir aukštos temperatūros poveikis yra naudojamas skatinti abipusį molekulių prasiskverbimą tarp dviejų skysčių, dviejų kietųjų medžiagų arba skysčio-kieto ir skysčio-dujų sąsajų, kad susidarytų naujos medžiagos savybės. Prie tokių efektų galima priskirti metalų ar plastikų suvirinimą ultragarsu, emulsinimą ultragarsu, valymą, purškimą.
Homogenizuoti
Uždarius kavitacijos burbuliukus, vietinė smūginė banga gali sutraiškyti skystyje esančias daleles, kad jis būtų smulkus; padaryti kristalą vienodą; išsklaidyti didelius ir nelygius pieno lašelius į mažas vienodas medžiagas (pvz., medicinines kontrastines medžiagas, vėžio gydymo priemones ir kt.); Tai netgi gali apimti trombolizę ir kitus padarinius.
Sanglauda
Ultragarsinė vibracija gali priversti suspenduotas daleles dujose ir skystoje terpėje judėti skirtingu greičiu, todėl padidėja fazių susidūrimo tikimybė; arba naudojant stovinčias bangas, kad jos būtų linkusios į antimazgus, todėl vyksta aglomeracijos procesas. Į šią kategoriją patenka dulkių surinkimas dūmtakyje ir dirbtinis lietus.
Mechaninis pjovimo veiksmas
Dėl didelio ultragarso vibracijos pagreičio ir kavitacijos bei akustinės korozijos poveikio galima atlikti specialų ir tikslų kietų ir trapių medžiagų (brangakmenių, keramikos, stiklo, magnetinio plieno ir kt.) apdirbimą.
Smash
Naudojant didelio intensyvumo ultragarso impulsus galima sutraiškyti inkstų ir tulžies akmenis organizme nepažeidžiant minkštųjų audinių.
