Master Thesis Opportunity: Development of a Human Body Model for FEM Simulations

Background

Human Body Models (HBMs) are detailed computational representations of the human body used to investigate biomechanical response under different loading conditions. Through Finite Element Method (FEM) simulations, HBMs can provide detailed information about deformation, forces, stresses, strains, and potential injury mechanisms within the human body.

Developing an HBM requires the integration of several disciplines. Anatomical geometries need to be identified and reconstructed, different anatomical structures must be combined into a consistent model, and appropriate constitutive models and mechanical properties must be assigned to biological tissues.

In this Master’s thesis, you will investigate and develop a Human Body Model for FEM simulations, covering the modelling process from anatomical data and geometry generation to material characterization and numerical implementation.

Objective

The objective of the thesis is to develop a simulation-ready Human Body Model.

The work will investigate how external and internal human anatomy can be reconstructed and combined, how different biological tissues can be represented computationally, and how suitable material properties can be identified and implemented for FEM simulations.

Scope and Example Tasks

The thesis is expected to include several of the following activities:

  • Investigate available anatomical datasets and methods for obtaining human geometry, including CT/MRI data, 3D scans, anatomical databases, and existing geometric models.
  • Identify and obtain suitable external human body geometry.
  • Identify and reconstruct relevant internal anatomical geometries, potentially including bones, organs, muscles, adipose tissue, skin, and connective tissues.
  • Process, clean, scale, align, and combine anatomical structures into a consistent whole-body model.
  • Investigate methods for creating high-quality meshes suitable for FEM simulations.
  • Conduct a literature review of the mechanical properties of biological tissues and identify suitable experimental data.
  • Select appropriate constitutive/material models and parameters for the tissues included in the HBM.
  • Investigate how factors such as anatomical location, loading rate, and available experimental data affect the selection of material properties.
  • Implement the geometry, mesh, material definitions, contacts, and boundary conditions in an FEM environment.
  • Perform selected simulations to assess the numerical behavior and robustness of the developed model.
  • Identify model limitations and establish recommendations for future refinement, verification, and validation.

Expected Outcome

The expected outcome is a simulation-ready Human Body Model (HBM), or a substantial first version of such a model, incorporating relevant external and internal anatomy together with suitable tissue material definitions.

An important outcome will also be a documented and repeatable methodology covering the workflow from anatomical data acquisition through geometry processing, meshing, material characterization, and FEM implementation.

The thesis should provide a foundation that can be further developed, validated, and applied in future biomechanical simulations.

For more information please contact

Sigrid Tjernberg,
+46 707839764
sigrid.tjernberg@sigma.se

Kvalifikationer

Who Are We Looking For?

We are looking for a motivated Master’s student, or pair of students, interested in FEM, biomechanics, human body modelling, and computational mechanics.

Suitable backgrounds include Mechanical Engineering, Applied Mechanics, Biomedical Engineering, Engineering Physics, Computational Engineering, or a related field.

Previous experience with FEM, meshing, CAD/geometry processing, medical imaging, programming, or biomechanical modelling is advantageous but not required.

Vi erbjuder

The thesis provides an opportunity to work on a challenging multidisciplinary problem at the intersection of engineering, anatomy, biomechanics, material modelling, and numerical simulation.

Läs merkeyboard_arrow_down Läs mindrekeyboard_arrow_up
 

Publicerad

18 oktober 2026

Område

close

Hej!

Vi är Sigma Industry West. Idag kommer våra ingenjörer leverera lösningar som gör morgondagen bättre för alla.

Är du en av dom?

Jag heter Sigrid Tjernberg och är din kontaktperson när det gäller

Jag heter Leila Jaber och är din kontaktperson när det gäller

Jag heter Markus Bülow och är din kontaktperson när det gäller

Jag heter Kajsa-Lisa Persson och är din kontaktperson när det gäller

Jag heter Hanna Lauvdal och är din kontaktperson när det gäller

Jag heter Anders Svenninghed och är din kontaktperson när det gäller

Jag heter Sofia Nyquist och är din kontaktperson när det gäller

Jag heter Björn Zandelin och är din kontaktperson när det gäller Produktionsteknik.

Jag heter Kim Stockman och är din kontaktperson när det gäller

Jag heter Elin Tibatt och är din kontaktperson när det gäller

Jag heter Moa Nilsson och är din kontaktperson när det gäller

Jag heter Hans Kihlström och är din kontaktperson när det gäller PLM & Industriell IT.

Jag heter Linnéa Jonsson och är din kontaktperson när det gäller

Jag heter Magnus Liljeqvist och är din kontaktperson när det gäller

Jag heter Jens Wickström och är din kontaktperson när det gäller

Jag heter Nicklas Nilsson och är din kontaktperson när det gäller Produktutveckling.

Jag heter Henrik Draxl och är din kontaktperson när det gäller Design & UX.

Jag heter Simon Karlsson och är din kontaktperson när det gäller Produktutveckling.

Jag heter Martin Fundin och är din kontaktperson när det gäller Produktutveckling.

Hitta kontakt