Gdy energia ultradźwiękowa działa na medium, spowoduje to, że cząstka wibruje z dużą prędkością i powoduje zmiany ilości mechanicznych, takich jak prędkość, przyspieszenie, ciśnienie akustyczne i intensywność dźwięku, powodując w ten sposób efekty mechaniczne. Fala ultradźwiękowa jest formą transmisji energii mechanicznej, która jest związana z procesem fal i może powodować liniowy efekt wibracji. Kiedy fala ultradźwiękowa rozprzestrzenia się w medium, amplituda przemieszczenia cząstek jest bardzo mała, ale przyspieszenie cząstek spowodowane przez falę ultradźwiękową jest bardzo duże.
Kiedy medium ultradźwiękowe nie jest jednolitym medium warstwowym (takim jak tkanka biologiczna, ludzkie ciało itp.), impedancja akustyczna każdej warstwy medium jest inna, co sprawi, że rozprzestrzeniająca się fala dźwiękowa odbija i tworzy falę stojącą. Antynodusz i węzeł fali stojącej spowoduje zmiany ciśnienia, napięcia i przyspieszenia. Ponieważ masa różnych średnich cząstek (takich jak biocząsteczki) jest inna, prędkość drgań spowodowana zmianą ciśnienia jest inna. Zmiana ciśnienia spowodowana względnym ruchem średnich cząstek jest kolejnym powodem ultradźwiękowego efektu mechanicznego. Mechaniczny efekt ultradźwięków powinien być stosowany do przetwarzania (wiercenie, cięcie)
Cięcie, zagęszczanie, wzmacnianie powierzchni, spawanie, czyszczenie, polerowanie i usuwanie niechcianej folii i brudu itp.) są również stosowane w celu przyspieszenia dyspersji, homogenizacji, emulgowania, kruszenia, sterylizacji i innych procesów.
Mechaniczne działanie ultradźwięków jest szeroko stosowane w produkcji. Przykłady są następujące.
Mieszanie mechaniczne
Wibracje o wysokiej częstotliwości i ciśnienie promieniowania ultradźwięków mogą tworzyć skuteczne pobudzenie i przepływ gazu i cieczy. Silny strumień i lokalny mikro strumień wytwarzany przez wibracje pęcherzyków kawitacyjnych na powierzchni stałej mogą znacznie zmniejszyć napięcie powierzchniowe i tarcie cieczy oraz zniszczyć warstwę graniczną interfejsu ciało stałe-ciecz. Funkcja ta jest fizyczną podstawą do stosowania leków, kosmetyków, ultradźwięków, żywności i kosmetyków.
Wzajemna dyfuzja
Wibracje ultradźwiękowe i ciśnienie kawitacji, efekt wysokiej temperatury, promować dwa rodzaje cieczy, dwa rodzaje stałych, lub ciecz-stałe, ciekły gaz, występowanie molekularnej wzajemnej penetracji, tworzenie nowych właściwości materiału. Spawanie ultradźwiękowe metalu lub tworzywa sztucznego, emulgowanie ultradźwiękowe, czyszczenie, atomizacja może być klasyfikowana jako taka.
homogenizacja
Lokalna fala uderzeniowa generowana przez zamknięcie pęcherzyków kawitacyjnych może zmiażdżyć cząstki w cieczy i udoskonalić je; Spraw, aby kryształ był jednolity; Rozpraszanie dużych i nierównych kropli emulsji do małych i jednolitych środków (takich jak medyczne środki kontrastowe, środki przeciwnowotworowe itp.); Może nawet obejmować trombolizę.
Koacewacja
Wibracje ultradźwiękowe mogą sprawić, że zawieszone cząstki poruszają się z różną prędkością w powietrzu i środowisku ciekłym, zwiększając ryzyko kolizji; Lub fala stojąca może sprawić, że mają tendencję do antynodu, co prowadzi do procesu kondensacji. Do tej kategorii mogą należeć odpylanie pyłu spalinowego i sztuczne opady deszczu.
Mechaniczne cięcie
Ze względu na wysokie przyspieszenie drgań ultradźwiękowych i akustyczną korozję kawitacji, może być stosowany do specjalnej precyzyjnej obróbki twardych i kruchych materiałów (GEM, ceramika, szkło, stal magnetyczna itp.).
rozdrabnianie
Wysoka intensywność impuls usg może zmiażdżyć kamienie nerkowe i kamienie żółciowe w organizmie człowieka bez uszkodzenia tkanek miękkich.