航天事业的快速发展对推进剂剩余量测量技术提出了更高的要求,但受空间微重力（推进剂气液界面复杂、贮箱内液滴存在）、推进系统贮箱结构（贮箱结构为非规则形态,且贮箱内部存在其他设备）、载荷约束（测量设备重量轻）以及安全因素（不影响贮箱原有结构）的影响,已发展的方法存在一定的不足。而声共振方法作为一种新型非接触式、快速响应测量方法,对提高推进剂测量精度有重要意义。本文研究分析了声共振测量方法的基本原理,以贮箱声腔共振为研究对象,建立了一维共振理论模型,并围绕共振频率的影响因素开展分析,通过仿真手段与地面实验相结合的方式,对理论预测结果进行了验证。首先,针对原有Helmholtz共振模型不能建模非规则腔体结构的不足,构建了多段组合的声波传播一维模型。该模型将贮箱内声波传播过程划分为变截面扰动传播、平面波反射、半空间圆形声源振动等不同问题的组合,从而建立起一般性的共振模型控制矩阵。通过将理论模型与文献进行对比,发现当腔体体积足够大时,所建立的模型与传统模型吻合较好;当腔体体积减小时,传统模型与实验值存在较大差异。而本文所建立的模型能够很好地吻合实验数据。其次,基于COMSOL对部分实际工况进行了仿真,分析不同因素对共振频率的影响:针对微重力环境下可能存在液滴分布,分析了腔内和管内两种情况下的液滴不同位置、不同尺寸等因素对声腔共振的影响;针对贮箱形状因素,对比了半球腔与圆柱腔的共振频率差异;针对不规则连续液面,利用数学函数近似建模的方法模拟了液面形状,分析了不同参数的液面变形对共振的影响;针对贮箱液面晃动,对比了静态与动态液面下的共振频谱。通过对比仿真结果与理论预测值,论文分析了上述工况对一维模型的影响,结果表明:半球贮箱对共振频率有一定影响,但一维模型可通过设置合适的形状参数补偿此影响;气液分界面相比平液面变形程度越小,腔内液滴体积越小,其对共振频率影响程度越低;晃动等不稳定因素对一维模型无影响。最后,以理论及仿真结果验证为目标,设计了基于剪切不稳定的流激噪音的实验系统。实验中信号通过附着在贮箱外壁的传感器检测,并设计了虚拟仪器处理分析,该系统不需要在贮箱上添加额外部件,不破坏原有贮箱结构,且对系统的体积、载荷影响小。实验针对不同液体体积下的圆柱与非圆柱贮箱、腔内液滴轴向位置与体积、液体晃动因素设计了实验方案,并将实验结果与理论、仿真分析进行了对比,实验结果基本符合理论与仿真预期,证明了一维模型在贮箱共振频率预测方面的有效性。论文对声共振方法基本理论模型开展了深入的研究,通过仿真与实验对比,探讨了一维模型在贮箱共振频率预测方面的准确性,为应用于实际测量提供了借鉴与指导。