稀土超磁致伸缩材料（GMM）具有很多优点，比如能量高、应变大、可靠性好等，因此它在水声换能器技术，电声换能器技术、海洋探测与开发技术、微位移驱动、减振与防振、智能机翼、机器人等各个领域都有非常广泛的应用。本文对超磁致伸缩材料Terfenol-D的材料性能以及工作特点进行了阐述，设计了换能器的磁路结构，在此基础上对超磁致伸缩换能器的磁场和温度场进行了分析。通过对换能器进行深入的研究，为超磁致伸缩器换能器的设计与制作等提供了理论依据。首先，本文对磁致伸缩现象和机理进行了介绍，对超磁致伸缩材料的主要性能、发展概况和当前研究状况进行了阐述，同时对国内外超磁致伸缩换能器的研究情况进行了论述，对换能器发展存在问题进行了分析，通过各种分析对比提出了本文研究内容。其次，对换能器的工作原理及其特性进行了分析与阐述。通过对稀土超磁致伸缩材料的工作性能曲线分析以及考虑超磁致伸缩换能器设计的关键问题，设计了超磁致伸缩换能器的磁路结构，分析了磁路结构的磁场，包括偏置磁场、激励线圈、超磁致伸缩稀土棒磁场、漏磁场。同时对换能器的温升以及发热机理进行阐述。再次，利用有限元软件分析了超磁致伸缩换能器的磁场和温度场。通过对两种换能器结构的磁场分布、磁感应强度密度分布、超磁致伸缩换能器伸缩棒沿轴向磁感应强度分布曲线、棒中间点磁场值进行分析比较，优化了超磁致伸缩换能器的结构。分析了不同磁致伸缩棒换能器的温度场，确定了换能器在风冷、水冷的条件下的温度变化。最后，制作了超磁致伸缩换能器样机，测试了超磁致伸缩换能器样机的磁场和温度，通过对实验数据的分析对比，确定换能器的磁场和温度变化规律。在总结实验数据的基础上，对换能器进一步进行分析研究，提出了下一步工作的具体内容。