在航天器的交会对接过程中,通常需要沿三轴频繁喷气,以实现航天器的相对姿态和轨道控制。在微重力环境和三轴频繁激励的同时作用下,贮箱内的液体燃料可能会发生剧烈晃动,并影响航天器的对接精度。因此,本章对交会对接航天器中的液体进行等效建模,该模型可对零重力和微重力环境频繁外部激励作用下的液体行为进行仿真。以Cassini贮箱为例,从势流理论出发,推导了零重力环境下球形贮箱内液体自由晃动的特征值问题及其Galerkin变分形式,利用高斯公式进行化简后,使该方法可以简便地适用于任意母线形状的高充液比轴对称贮箱。在此基础上,建立了适用于交会对接等复杂快速机动情形的三轴弹簧-质量等效力学模型,该模型由沿三轴的三个晃动质量及位于贮箱中心的静止质量块组成。根据等效原则,推导了基于模态分析结果的等效力学模型参数获取方法。通过将微重力环境三轴频繁激励作用下等效力学模型对作用力、作用力矩的预测结果与CFD软件的仿真结果进行对比,验证了该建模方法在交会对接复杂激励、小幅晃动情形下的有效性和准确性。对于大幅晃动情形,建立了接触势场以描述液体对贮箱壁面的冲击作用,通过在小幅晃动三轴弹簧-质量等效力学模型中加入冲击力和耗散力的影响,提高了等效力学模型在大幅晃动中的适用性。