本发明属于焊接结构残余应力松弛技术领域，具体涉及一种悬臂焊接结构残余应力松弛规律的测定方法和设备，通过将悬臂焊接结构等效设计为谐振结构，利用推杆与谐振结构的一侧摆臂相连接，并以谐振结构的固有频率作往复运动，从而引起结构共振，实现特定幅值的动态载荷加载。同时，利用电测应变片对焊缝处应变实时监控，从而获得加载过程中残余应力的松弛规律。并且，结合焊缝的微观分析及应变、固有频率数据的规律性探究，实现通过残余应力松弛规律对焊接结构疲劳特性进行预测的目的。本发明利用音叉谐振原理使得研究动态载荷作用下悬臂焊接结构的残余应力松弛规律及疲劳特性预测更加便捷，对分析悬臂焊接结构在复杂工况下的疲劳特性具有重要意义。