Ultrasonik energiya muhitga ta'sir qiladi, bu zarrachalarning yuqori tezlikda tebranishiga olib keladi va tezlik, tezlashuv, tovush bosimi va tovush intensivligi kabi mexanik o'zgarishlarni keltirib chiqaradi va shu bilan mexanik ta'sirlarni keltirib chiqaradi. Ultratovush mexanik energiya tarqalishining bir shakli bo'lib, u to'lqin jarayoni bilan bog'liq va tebranishning chiziqli ta'sirini keltirib chiqaradi. Ultrasonik to'lqin muhitda tarqalganda, zarrachalarning siljishi amplitudasi kichik bo'lsa-da, ultratovush to'lqinidan kelib chiqqan zarrachaning tezlashishi juda katta.
Agar 20 kHz, 1 Vt/sm2 ultratovush to'lqini suvda tarqalsa, u tomonidan hosil qilingan tovush bosimi amplitudasi 173 kPa ni tashkil qiladi, bu tovush bosimi amplitudasi sekundiga musbat va manfiy 173 kPa o'rtasida 20 000 marta o'zgarishi kerak va maksimal zarracha tezlashishi 1420 kPa gacha, bu taxminan 1420 kPa ga teng. tortishish kuchi, bunday kuchli va tez o'zgaruvchan mexanik harakat kuch ultratovush mexanik tebranish ta'siri hisoblanadi.
Ultrasonik muhit bir xil qatlamli muhit bo'lmasa (masalan, biologik to'qimalar, inson tanasi va boshqalar), har bir qatlam qatlamining akustik impedansi aks ettirilgan tovush to'lqinlarini aks ettiradi va doimiy to'lqin hosil qiladi. Doimiy to'lqinning antinodlari va tugunlari bosim va kuchlanishni keltirib chiqaradi va tezlanish o'zgaradi. Turli xil ommaviy axborot vositalarining zarralari (masalan, biomolekulalar) massasi har xil bo'lganligi sababli, bosim o'zgarishidan kelib chiqadigan tebranish tezligi boshqacha va media zarralari orasidagi nisbiy harakatdan kelib chiqadigan bosim o'zgarishi ultratovushli mexanik ta'sirning yana bir sababidir. Ultratovush yordamida mexanik ta'sirlar qayta ishlanishi kerak (teshilish, kesish, siqish, sirtni mustahkamlash, payvandlash, tozalash, parlatish va kiruvchi plyonkalar va axloqsizlikni olib tashlash va boshqalar), shuningdek dispersiyani tezlashtirish, gomogenlash, emulsiyalash va maydalash , Sterilizatsiya va boshqa jarayonlar.
Ultratovushning mexanik ta'siri ishlab chiqarishda keng qo'llanilgan va misollar quyidagilardir.
Mexanik qo'zg'alish
Ultrasonik yuqori chastotali tebranish va radiatsiya bosimi gaz va suyuqlikda samarali qo'zg'alish va oqim hosil qilishi mumkin. Qattiq yuzada kavitatsiya qabariq tebranishi natijasida hosil bo'lgan kuchli reaktiv va mahalliy mikro-shoshilinch oqim suyuqlikning sirt tarangligini va ishqalanishini sezilarli darajada zaiflashtirishi va qattiq-suyuqlik interfeysining biriktirilgan qatlamini yo'q qilishi mumkin, shuning uchun u oddiy past chastotali mexanik aralashtirishga erisha olmaydi. ta'sir. Bu ta'sir inson terisi orqali dori vositalarini, inson terisiga go'zallik mahsulotlarini qo'llash, ultratovushli gazsizlantirish, oziq-ovqat va kosmetikani tekislash va tozalash uchun jismoniy asosdir.
Interdiffuziya
Ultrasonik tebranish va kavitatsiyaning bosimi va yuqori harorat ta'siri ikkita suyuqlik, ikkita qattiq jism yoki suyuqlik-qattiq va suyuq-gaz interfeyslari orasidagi molekulalarning o'zaro kirib borishini ta'minlash uchun yangi material xususiyatlarini shakllantirish uchun ishlatiladi. Metalllarni yoki plastmassalarni ultratovushli payvandlash, ultratovushli emulsifikatsiya, tozalash, atomizatsiya kabi ta'sirlar sifatida tasniflanishi mumkin.
Gomogenlash
Kavitatsiya pufakchalari yopilgandan so'ng, mahalliy zarba to'lqini suyuqlikdagi zarrachalarni maydalashi mumkin; kristallni bir xil qilish; katta va notekis sut tomchilarini mayda bir xil moddalarga (masalan, tibbiy kontrast moddalar, saratonni davolash vositalari va boshqalar) tarqating; Hatto tromboliz va boshqa ta'sirlarni ham o'z ichiga olishi mumkin.
Uyg'unlik
Ultrasonik tebranish gaz va suyuqlik muhitidagi to'xtatilgan zarralarni turli tezliklarda harakatga keltirishi mumkin, bu esa fazalar to'qnashuvi ehtimolini oshiradi; yoki ularni antinodlarga moyil qilish uchun tik turgan to'lqinlar yordamida aglomeratsiya jarayoni sodir bo'ladi. Bacadagi changni yig'ish va sun'iy yomg'ir bu toifaga kiradi.
Mexanik kesish harakati
Ultrasonik tebranishning katta tezlashishi va kavitatsiya va akustik korroziya ta'siri tufayli qattiq va mo'rt materiallarni (qimmatbaho toshlar, keramika, shisha, magnit po'lat va boshqalar) maxsus va aniq ishlov berish mumkin.
Smash
Yuqori intensivlikdagi ultratovush impulslaridan foydalanish yumshoq to'qimalarga zarar bermasdan tanadagi buyrak toshlari va o't pufagi toshlarini maydalashi mumkin.
