本发明公开了一种基于数字孪生的机械设备零部件结构参数动态优化方法，通过构建高保真模型，在虚拟空间实现物理空间对应设备的数字化镜像，方便后期结构参数修改和超写实仿真；通过进行超写实仿真，在虚拟空间实时动态的同步反映物理空间对应实体的状态，在虚拟空间实现物理设备真实情况的写实运动；同时利用深度学习理论，构建神经网络结构，借助其强大的数字挖掘和映射能力，挖掘建立结构参数和疲劳寿命之间的关系，通过结合高保真模型和超写实仿真环境，实现结构参数的动态优化。通过本发明，实现虚拟空间对物理空间的结构参数的动态优化与反向指导，提高了优化效率和真实性。