随着国际海洋权益之争愈演愈烈，各海洋强国均制定更加全面的水下主动探测系统发展规划，以应对日益严重的水下国防安全问题。大功率电声换能器是水下远程主动探测系统的关键装备，超磁致伸缩材料是制造低频大功率电声换能器的理想材料，具有应变量大、能量密度大、机电耦合系数大和响应速度快等特点。本文基于超磁致伸缩材料研制了一种谐振频率为1000Hz，声源级为194dB的大功率低频超磁致伸缩换能器。主要研究内容如下：
　　(1)针对超磁致伸缩换能器的能量高效转换以及低频大功率发射的要求，研究了多根超磁致伸缩棒组合式磁路结构以及机械结构。对超磁致伸缩纵振换能器的结构进行了优化设计，其中包括稀土超磁致伸缩棒的设计、前辐射头与后质量块的设计、中心应力杆的设计、多根超磁致伸缩棒组合式磁路的优化设计、交流线圈与直流线圈的设计以及碟簧与预应力的设计等。最后依据超磁致伸缩纵振换能器的整体设计结构，制作了实验样机。
　　(2)针对目前国内外超磁致伸缩材料参数测量体系的不完善，测量精度较低等问题，首先提出一种对于磁导率，压磁系数，柔顺系数等多个轴向磁机特性参数的测量方法。搭建了超磁致伸缩材料轴向特性参数的测量平台，准确提取了材料轴向磁机特性参数。通过与谐振频率法测量结果对比，验证所提方法的正确性；其次搭建了超磁致伸缩切向磁机特性参数测量平台，并利用参数拟合法准确提取了材料切向磁机特性参数；最后结合测量的轴向和切向磁机特性参数，利用有限元仿真分析预测了所设计换能器的阻抗特性以及声源级大小。
　　(3)为验证基于有限元仿真分析换能器设计的合理性，搭建了实验论证平台。首先搭建了换能器磁场测量平台，在永磁体偏置以及直流线圈偏置下测量分析了三种磁路结构的磁场分布，测量结果验证了磁路设计的合理性；然后搭建了换能器阻抗测量平台，阻抗测量结果验证了有限元仿真结果的准确性；最后对换能器进行静态位移特性测试和动态位移特性测试，并在湖泊环境下进行了电声发射性能测试，声源级达到194dB，测试结果验证了换能器设计的合理性。