Palkkeja käytetään ympärillämme monissa kone- ja rakennesuunnittelusovelluksissa. Niitä käytetään yleisesti perustan tai sisäisen tuen luomiseen suuremmalle rakenteelle, kuten rakennukselle tai sillalle. Sädeanalyysi on tekniikka, jota käytetään palkkien suunnitteluun riittävästi kestämään voimia ja rasitusta samalla kun minimoidaan palkin paino, tilavaatimukset ja materiaalikustannukset. Väärin suunnitellut palkit voivat hajota ennenaikaisesti ja niillä voi olla katastrofaalisia vaikutuksia.
Sädeanalyysi edellyttää konepajatekniikan, suunnitteluperiaatteiden ja materiaaliominaisuuksien yhdistelmää. Prosessi sisältää tyypillisesti tekijöitä, mukaan lukien kohdistettavien voimien tyypit, tukien välinen jänneväli, palkin muoto, materiaali ja liitosten suunnittelu, jotta yksi palkki voidaan liittää mekaanisesti muihin rakenneosiin. Erilaiset palkkimallit perustuvat kuormitus- ja asennuskokoonpanoihin. Esimerkiksi ulokepalkit tuetaan vain yhdestä päästä ja vaativat erilaisen suunnittelun kuin yksinkertaiset palkit, jotka on tuettu molemmista päistä.
Palkit voidaan rakentaa yhdestä materiaalista, kuten hiiliteräksestä. Ne voidaan rakentaa myös komposiitti- tai laminaattirakenteeksi, joka koostuu vaihtelevasta määrästä eri materiaalikerroksia. Palkin rakenne vaikuttaa sen taipumiseen ja taipumiseen kuormituksen alaisena. Palkin taipuma riippuu sen pituudesta, tuesta, poikkileikkauksen muodosta, materiaalista ja siitä, missä taivutusvoima kohdistuu. Sädeanalyysi määrittää taivutuksen ja taipuman määrän.
Viime aikoihin asti manuaaliset menetelmät, joissa käytettiin voimakaavioita ja monimutkaisia matemaattisia yhtälöitä, olivat välttämättömiä säteen analysointiin. Nykyään tämä toimenpide suoritetaan yleensä suunnitteluohjelmistolla, joka on suunniteltu hyväksymään syöttötiedot ja määrittämään säteen suunnittelu suorituskyvyn kriteerien mukaisesti. Nämä ohjelmat täydentävät palkin jännitysten ja taipuman matemaattisen analyysin ja luovat myös kaavioita, jotka esittävät jännitysjakaumia palkin sisällä erilaisissa kuormitusolosuhteissa. Sädeanalyysiohjelmisto käyttää laskentamenetelmää, joka tunnetaan nimellä Finite Element Analysis (FEA).
Tärkeä näkökohta sädeanalyysissä on turvamarginaali tai turvallisuustekijä. Useimmissa palkeissa on turvakerroin, joka ylittää palkin kuormituksen tai muiden tekijöiden, joita ei voida ennustaa palkin suunnittelussa, tapauksessa. Liiallinen turvallisuustekijä saa aikaan tarpeettoman suuren palkkirakenteen, mikä aiheuttaa mahdollisia painoongelmia ja korkeampia valmistuskustannuksia. Sädeanalyysiohjelmisto voi analysoida erilaisia palkkien muotoja ja materiaaleja, jotta käyttäjä voi arvioida vaihtoehtoja ja valita lopullisen palkkirakenteen, joka optimoi kustannusten ja toimivuuden suhteen.