Ултразвучната енергија делува на медиумот, што ќе предизвика честичките да вибрираат со голема брзина и да произведуваат механички промени како што се брзината, забрзувањето, звучниот притисок и интензитетот на звукот, а со тоа предизвикува механички ефекти. Ултразвукот е форма на ширење на механичка енергија, која е поврзана со процесот на бранови и ќе произведе линеарен ефект на вибрации. Кога ултразвучниот бран се шири во медиумот, иако амплитудата на поместувањето на честичките е мала, забрзувањето на честичката предизвикано од ултразвучниот бран е многу големо.
Ако ултразвучниот бран од 20 kHz, 1 W/cm2 се шири во вода, амплитудата на звучниот притисок генерирана од него е 173 kPa, што значи дека амплитудата на звучниот притисок мора да се менува 20.000 пати помеѓу позитивните и негативните 173 kPa во секунда, а максималното забрзување на честичките до 14240 km забрзување е околу 14240 km. гравитацијата, таквото интензивно и брзо менувачко механичко движење е ефектот на механички вибрации на моќниот ултразвук.
Кога ултразвучниот медиум не е униформа слоевит медиум (како биолошко ткиво, човечко тело итн.), акустичната импеданса на секој слој на медиум ќе предизвика рефлектираните звучни бранови да се рефлектираат и да формираат стоечки бран. Антинодите и јазлите на стоечкиот бран предизвикуваат притисок и напнатост и промени во забрзувањето. Бидејќи масата на различни медиумски честички (како што се биомолекули) е различна, брзината на вибрации предизвикана од промената на притисокот е различна, а промената на притисокот предизвикана од релативното движење помеѓу честичките на медиумот е уште една причина за ултразвучниот механички ефект. Механичките ефекти со употреба на ултразвук треба да се обработат (перфорација, сечење, набивање, зајакнување на површината, заварување, чистење, полирање и отстранување на непожелни филмови и нечистотија, итн.), а исто така се користат за забрзување на дисперзија, хомогенизација, емулзификација и дробење, стерилизација и други процеси.
Механичкиот ефект на ултразвукот е широко користен во производството, а примерите се како што следува.
Механичка агитација
Ултразвучните вибрации и притисокот на зрачење со висока фреквенција можат да формираат ефективно мешање и проток во гас и течност. Силниот млазен млаз и локалниот микро-протек генериран од вибрациите на кавитациониот меур на цврстата површина може значително да го ослабат површинскиот напон и триењето на течноста и да го уништат прицврстениот слој на интерфејсот цврсто-течност, така што не може да достигне обично механичко мешање со ниска фреквенција. ефект. Овој ефект е физичка основа за примена на лекови преку човечка кожа, производи за убавина на човечка кожа, ултразвучно дегасирање, храна и козметичко израмнување и рафинирање.
Интердифузија
Ефектот на притисокот и високата температура на ултразвучните вибрации и кавитација се користат за промовирање на взаемна пенетрација на молекули помеѓу две течности, две цврсти материи или интерфејси течно-цврсти и течни гасови за да се формираат нови својства на материјалот. Ултразвучно заварување на метали или пластика, ултразвучно емулгирање, чистење, атомизација може да се класифицираат како такви ефекти.
Хомогенизирајте
Откако ќе се затворат меурите за кавитација, локалниот ударен бран може да ги здроби честичките во течноста за да ја направи фино; направете го кристалот униформа; дисперзирајте ги големите и нерамни капки млеко во ситни униформни средства (како што се медицински контрастни средства, средства за третман на рак итн.); Може да вклучи дури и тромболиза и други ефекти.
Кохезија
Ултразвучните вибрации може да ги натераат суспендираните честички во гасната и течната средина да се движат со различни брзини, зголемувајќи ја можноста за фазен судир; или користење на стоечки бранови за да се натераат кон антинодите, со што се јавува процес на агломерација. Собирањето прашина во каналите за чад и вештачкиот дожд спаѓаат во оваа категорија.
Механичко дејство на сечење
Поради големото забрзување на ултразвучните вибрации и ефектот на кавитација и акустична корозија, може да се изврши посебна и прецизна обработка на тврди и кршливи материјали (скаменети камења, керамика, стакло, магнетен челик и сл.).
Пресече
Употребата на ултразвучни импулси со висок интензитет може да ги уништи камењата во бубрезите и жолчните камења во телото без да ги оштети меките ткива.
