Les jauges de contraintes mesurent les ondes de chocs
Normalement, une machine d'essai des matériaux simple ne peut pas appliquer les vitesses de déformation élevées qui sont exigées. Par conséquent, un système appelé barres de Hopkinson est employé pour mesurer de telles quantités dynamiques. L'ingénieur britannique Bertram Hopkinson a proposé, pour la première fois en 1914, de telles mesures. L'installation utilisée aujourd'hui est basée sur une modification développée par Herbert Kolsky à Londres en 1949. Elle s'appelle également barres de Hopkinson Kolsky.
Le matériau-échantillon est placé entre deux barres dans le système de barres Hopkinson : une barre d'entrée et une barre de sortie. Une sorte de marteau, par exemple, un projectile propulsé par de l’air comprimé, frappe la barre d'entrée occasionnant une propagation d'ondes de contrainte. Cette propagation parcoure donc la première barre. Une partie est reflétée à l'extrémité de la barre, l'autre partie traverse l'échantillon-matériau pour aller dans la barre de sortie. Les jauges de contrainte (SG) installées sur la surface des barres d'entrée et de sortie mesurent les déformations provoquées par la propagation d'ondes. Ceci permet de déterminer les amplitudes des ondes à l'origine appliquée à la barre d'entrée, de la vague de pression reflétée et de la pression transmise. Les jauges de contrainte sont reliées ensemble dans des montages en pont de Wheatstone. Puisque les ondes parcourent les barres à la vitesse du son, un système de mesure très dynamique est exigé pour offrir une largeur de bande élevée d'environ 100 kHz.