Les faisceaux sont utilisés partout autour de nous dans de nombreuses applications mécaniques et structurelles. Ils sont couramment utilisés pour créer une fondation ou d'un soutien interne pour une structure plus vaste, comme un bâtiment ou un pont. L'analyse du faisceau est une technique utilisée pour concevoir adéquatement des poutres pour supporter les forces et le stress tout en minimisant le poids du faisceau, les besoins en espace, et le coût matériel. Poutres mal conçus peuvent échouer prématurément et avoir des effets catastrophiques.
L'analyse par faisceaux nécessite une combinaison de la mécanique, les principes de conception et les propriétés des matériaux. Le processus implique généralement facteurs, y compris les types de forces qui seront appliquées, la portée entre les appuis, la forme du faisceau, le matériel et la conception des joints pour permettre une poutre à être relié mécaniquement à d'autres éléments structuraux. Les différents types de modèles de poutre sont basées sur le chargement et configurations de montage. Par exemple, des poutres en porte à faux sont supportées par une seule extrémité et nécessitent une conception différente de celle des faisceaux simples, qui sont supportées à leurs deux extrémités.
Les faisceaux peuvent être construits en utilisant un seul matériau, tel que l'acier au carbone. Ils peuvent également être construits comme une structure composite ou stratifié constitué d'un nombre variable de couches de matériaux différents. La construction d'un faisceau influencera sa flexion et la déflexion sous charge. La déviation d'un faisceau est fonction de sa longueur, la façon dont il est pris en charge, sa forme en section transversale, le matériau, et où la force de déviation est appliquée. L'analyse par faisceaux déterminera le montant de la flexion et la flexion.
Jusqu'à récemment, les méthodes manuelles utilisant des diagrammes de force et une série d'équations mathématiques complexes sont nécessaires à l'analyse du faisceau. Aujourd'hui, cette procédure est généralement effectuée au moyen du logiciel d'ingénierie qui est conçu pour accepter des données d'entrée et de déterminer un faisceau de conception pour répondre aux critères de performance. Ces programmes compléter une analyse mathématique des contraintes et des faisceaux de déviation, et aussi créer des diagrammes montrant la répartition des contraintes dans la poutre sous différentes conditions de chargement. Logiciel d'analyse de faisceau utilise une méthode de calcul connue sous le nom d'analyse par éléments finis (FEA).
Une considération importante dans l'analyse des faisceaux est la marge de sécurité ou facteur de sécurité. La plupart des poutres ont un facteur de sécurité qui sert à sur-dimensionner le faisceau en cas de chargement ou d'autres facteurs qui ne peuvent être prévus dans la conception de la poutre. Un facteur de sécurité excessive entraînera une conception de faisceau qui est plus grande que nécessaire, ce qui provoque des problèmes de poids et des coûts de fabrication élevés. Un logiciel d'analyse de faisceau permet d'analyser les différentes formes de faisceau et de matériaux, afin de permettre à l'utilisateur de sélectionner et d'évaluer les options de conception finale du rayon qui optimise le rapport entre le coût et la fonctionnalité.