随着我国轨道交通事业的持续发展,货物列车急需提高运输效率以满足人民日益增长的货运需求。列车小半径曲线通过性能是影响货物列车运输效率、保障列车安全提速的关键问题。钢轨打磨是一种常见的线路养护技术,利用钢轨打磨对钢轨廓形进行修复可去除钢轨表面病害,使钢轨几何廓形获得良好的轮轨接触特性和列车动力学性能,是提升列车曲线通过性能的有效措施,得到不少研究者的关注。钢轨打磨目标廓形是整个打磨工作的必要前提,直接影响最终的打磨效果,因而成为提升列车曲线通过性能的关键。本硕士学位论文对小半径曲线钢轨非对称打磨目标廓形设计这一重要问题进行了研究,主要研究内容及成果如下:（一）在对货车车辆结构及其非线性系统进行分析的基础上,利用Simpack多体动力学软件建立了货物列车系统动力学模型。根据货物列车提速要求,给出了相关列车动力学性能评价指标。通过现场试验与仿真结果的对比,验证了所建动力学模型的正确性,为后续计算列车动力学性能及校核钢轨打磨目标廓形的设计效果奠定了基础。（二）在对钢轨非对称打磨原理及我国铁路干线钢轨廓形几何特点进行分析的基础上,提出了一种小半径曲线钢轨非对称打磨目标廓形设计方法。在该方法中,通过推导钢轨廓形内各几何参数间的关系,以廓形几何参数为设计变量,采用多目标函数兼顾小半径曲线上的列车动力学性能和轮轨磨耗性能,结合钢轨打磨技术特点对廓形几何形状设置约束条件,建立了小半径曲线钢轨非对称打磨目标廓形的优化模型,并基于差分进化算法对优化模型进行了求解。该方法适用于我国多种钢轨廓形,为提升铁路列车的中小半径曲线通过能力提供了一种简便易行的途径。（三）将前述小半径曲线钢轨非对称打磨廓形设计方法应用于CN60钢轨,结合现场试验,选择合理设计工况,对小半径曲线上的该钢轨进行了打磨目标廓形设计。设计结果表明,本文所提出方法具有可行性较高、算法收敛性较好的优点,可获得理想的钢轨打磨目标廓形,使列车通过曲线时的动力学性能和磨耗性能得到有效改善,且保证轮轨接触应力在轮轨材料的安定极限之内,符合铁路钢轨强度要求。