La partie essentielle de la recherche du NIST se rapporte au développement d'une barre Split Hopkinson de précision ou Split Hopkinson Pressure Bar, avec la possibilité d’un échauffement rapide. Le dispositif a été développé pour fournir des informations sur les propriétés des matériaux de manière à améliorer la modélisation par éléments finis de processus d’usinage à grande vitesse.
La barre Split Hopkinson du NIST est constituée de deux barres de 1.5 m de long et de 15 mn de diamètre, construite en acier haute résistance, montées sur des roulements pour permettre un glissement axial facile des barres tout en résistant à la flexion dans les autres directions. L'ensemble est donc composé d'une Barre d'entrée et d'une Barre de sortie. Une troisième barre, dite Percuteur complète le système. Cette barre est faite du même acier que les deux barres principales. Elle est beaucoup plus courte mais a le même diamètre et peut se déplacer facilement.
Pour les expérimentations, l’échantillon cylindrique du matériau à tester, est positionné entre les deux barres principales et il est soigneusement aligné pour une obtenir une symétrie axiale. Cela signifie qu’en ignorant les effets radiaux, toutes les données recueillies peuvent être analysées en utilisant la théorie de l'onde unidimensionnelle. Un pistolet pneumatique est alors mis à feu à diverses vitesses pour lancer le percuteur contre la barre d'entrée.
L'impact du percuteur génère une onde de déformation de compression qui se propage le long de la barre d'entrée pour atteindre l'échantillon. Ainsi, l'échantillon est rapidement impacté par l’onde de déformation de compression. Quand l’onde arrive à l'échantillon, la différence d'impédance entre la barre et l'échantillon coupe l'onde d'entrée en deux parties.
Une partie est renvoyée dans la barre d'entrée, c'est une onde de traction. La deuxième partie continue en tant qu'onde de compression, de manière rapide et permanente, pour déformer plastiquement l'échantillon. L’onde de compression se propage alors dans la barre de sortie. La barre Split Hopkinson du NIST est conçue de sorte que seul l'échantillon soit affecté par une déformation plastique.