众所周知,低频大功率发射换能器已经成为国内外研究的热点。但是常见的低频换能器存在体积大、重量重的缺点,给实际的应用带来很多的不便。因此,小尺寸化是目前低频大功率发射换能器亟待解决的问题。而开缝圆管换能器由于其开缝结构大大降低换能器的等效刚度,能在小尺寸下实现低频发射。本文对开缝圆管换能器进行了研究。首先,介绍了适用于开缝圆管换能器的理论分析方法,用振动理论法和瑞利法对开缝圆管换能器进行了理论分析。提出了一种壳体变截面开缝圆管换能器新结构,以期在保证壳体结构强度的前提下提高换能器发射功率然后,利用ANSYS有限元分析软件对壳体变截面开缝圆管换能器进行了仿真分析,研究了换能器各结构对换能器频率特性、阻抗特性、辐射特性的影响。提出了利用ANSYS接触分析功能分析换能器预应力,模拟分析了预应力施加过程中换能器的应力分布情况。最终根据分析结果对各结构参数进行仿真优化,设计出谐振频率为665Hz,最大发送电压响应126.1dB的开缝圆管换能器。最后,进行开缝圆管换能器的加工制作,对换能器进行了水中阻抗特性和发送电压响应测试。测试结果为：水中谐振频率为630Hz,最大发送电压响应122.2dB。测试结果表明,开缝圆管换能器可以在小尺寸下实现低频发射；ANSYS适用于开缝圆管换能器设计。