Riassunto analitico
In the last few years, civil applications of Unmanned Aerial Systems (UASs), commonly known as drones, have become more and more important. One of these applications is the transport of medical goods, like blood.
The goal of this thesis is the design of a container for the delivery of blood. The development is performed to optimize both the temperature maintenance and the crash resistance.
The main part of the study is done by means of the Dassault Systèmes 3DEXPERIENCE® platform, which allows a perfect integration between the modelling and the simulation applications. In conjunction, a study of the thermal performances has been carried out using the lumped parameters technique and simulations with the aid of the software MATLAB Simulink.
The container is developed to be fully created by additive manufacturing (AM) to have better flexibility in the design.
To maintain the temperature stable during the transport, some Phase Change Material (PCM) has been integrated inside the wall. This allows it to keep the temperature stable during the phase change of the material, acting like a thermal battery. The core of the wall is done with a lattice structure to better absorb the energy of a crash and to reduce the thermal conduction of the wall.
Once all the parameters have been set thanks to simulations, an optimum configuration has been chosen for the final manufacturing.
A real scenario test will be performed.
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Abstract
Negli ultimi anni le applicazioni civili degli Unmanned Aerial Systems (UASs), più noti come droni, sono diventate sempre più importanti. Una di queste applicazioni è il trasporto di materiale medico, come il sangue.
L'obiettivo di questa tesi è la progettazione di un contenitore per il trasporto di sangue. Lo sviluppo è svolto per ottimizzare sia il mantenimento della temperatura che la resistenza all'impatto.
Gran parte dello studio è stato svolto con la piattaforma Dassault Systèmes 3DEXPERIENCE®, che permette una perfetta integrazione tra i programmi di modellazione e simulazione. In parallelo, uno studio sulle prestazioni termiche è stato prodotto usando la tecnica dei parametri concentrati e simulazioni con l'aiuto del software MATLAB Simulink.
Il container è sviluppato in modo da essere prodotto tramite additive manufacturing per avere una miglior flessibilità nella progettazione.
Per mantenere la temperatura stabile durante il trasporto, un Phase Change Material (PCM) è stato integrato all'interno della parete. Questo permette di mantenere la temperatura stabile durante il cambiamento di fase del materiale, agendo come una batteria termica. La parte centrale della parete è fatta in struttura reticolare per assorbire meglio l'energia di un impatto e ridurre la conduzione termica della parete.
Una volta che tutti i parametri sono stati impostati grazie alle simulazioni, una configurazione ideale viene scelta per la produzione finale.
Un test di funzionamento reale verrà poi eseguito.
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